Le 19 septembre 1960, un mémo est envoyé au Département Général du Comité Central du Parti Communiste d'Union soviétique. Il est signé par BARMINE, BOUTOMA, DEMENTIEV, GLOUCHKO, KALMIKOV, KELDICH, KOROLIOV, KOUZNIETSOV, MALINOVSKI, NEDELINE, OUSTINOV, PILIOUGUINE, RIABIKOV, RIAZANSKI, ROUDNEV et ROUDENKO, et stipule qu'étant donné le succès rencontré par KS2, il est raisonnable d'envisager un vol habité pour le mois de décembre. Le 11 octobre, le Comité Central répond positivement à cette proposition.

Le 24 octobre 1960, une fusée R-16 explose sur son pas de tir à Baïkonour, provoquant la mort de 190 personnes. La commission d'enquête, dirigée par Leonid BREZHNEV, recommande de repousser la date du premier vol habité.

Le programme reprend le 1er décembre, lorsqu'un nouveau vaisseau 1K, appelé
Korabl-Spoutnik 3, est lancé. Malheureusement, lors de la rentrée, un problème technique place l'engin sur une mauvaise trajectoire et est détruit, ce afin d'éviter qu'il ne tombe entre des mains ennemies. Des charges explosives sont en effet placées sur les vaisseaux inhabités, justement pour ce genre de situations. Ce système d'autodestruction est construit par le
NII-137 de KOSTROV. Il est capable de s'auto-activer s'il est informé par les systèmes du vaisseau que l'atterrissage ne se fera pas en territoire soviétique.

Le 22 décembre, un quatrième 1K est lancé par une version améliorée de la R-7 (8K72K), mais un problème sur le moteur du troisième étage compromet la mission. En revanche, le système de sauvetage fonctionne correctement et les deux chiennes embarquées sont récupérées.

Il est important de signaler que les cosmonautes à l'entraînement ne sont pas informés de ces événements peu réjouissants, afin de ne pas perturber leur moral.

Au tout début de l'année 1961, KOROLIOV décide d'accélérer les préparatifs en vue d'un vol habité, et ce malgré les revers qu'a connus le programme. Il envisage d'effectuer trois vols inhabités du vrai vaisseau Vostok (le 3KA). De plus, si les deux premiers sont des succès, le troisième pourra emmener un cosmonaute...

Le 25 janvier 1961, les six cosmonautes du groupe d'entraînement accéléré sont déclarés aptes à voler à bord d'un Vostok. Le 18 janvier, ils avaient subit un certain nombre de tests, et voici le classement qui en ressort :

1. GAGARINE

2. TITOV

3. NELIOUBOV

4. NIKOLAÏEV

5. BIKOVSKI

6. POPOVITCH

A partir de là, GAGARINE, NELIOUBOV et TITOV deviennent les trois postulants pour le premier vol. Au cours du mois de février, KAMANINE échange les places de TITOV et de NELIOUBOV dans ce classement (le dernier s'est fait beaucoup d'ennemis au sein de sa hiérarchie). A la fin du même mois, les six hommes sont conviés à l'OKB-1, de façon à ce qu'ils puissent se familiariser avec le Vostok.

Le 9 mars 1961, le premier vaisseau Vostok réel est lancé de Baïkonour sous l'appellation Korabl-Spoutnik 4. Le siège éjectable est occupé par un mannequin vêtu d'un scaphandre SK-1. Ce vol se déroule jusqu'à son terme sans aucun incident.

Le 23 mars, le cosmonaute Valentin BONDARENKO trouve la mort quand l'atmosphère d'oxygène pur de la chambre d'isolement dans laquelle il réalise un test s'embrase. Cet accident conduit les ingénieurs à modifier les plans du Vostok : l'atmosphère ne sera plus constitué d'oxygène pur. A la place il sera installé un système de régénération de l'oxygène respiré.

Le 25 mars, soit deux jours après la mort de BONDARENKO, un nouveau 3KA (KS5) décolle de Baïkonour. A nouveau, la mission est un succès total. Certains cosmonautes sont là pour assister à l'événement. C'est la première fois qu'ils se rendent au cosmodrome, et GAGARINE, TITOV et NELIOUBOV en profitent pour s'entraîner à certaines procédures. Ils enfilent leurs scaphandres et sont emmenés en bus vers le pas de tir; là, ils simulent les préparatifs d'un tir réel.

Suite au succès de KS5, l'ordre est donné de préparer la troisième capsule 3KA pour un vol habité au mois d'avril.

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