Jugeant le risque de sa situation tout à fait acceptable, GAGARINE transmet au sol que tout est normal. Alors qu'il commence à rentrer dans l'atmosphère, le vaisseau se met à tourner sur lui-même de plus en plus rapidement. GAGARINE entend un bruit au dehors, et ne sait pas s'il s'agit d'un problème avec le bouclier thermique. La rotation de Vostok est de plus en plus rapide car son centre de gravité est fortement déplacé. La situation devient de plus en plus grave.

Après 10 minutes, les câbles qui retenaient le module de service sont consumés et le module de descente retrouve un comportement nominal. A 7 000 m d'altitude l'écoutille située derrière la tête du cosmonaute est éjectée. Quelques secondes plus tard c'est au tour de GAGARINE. Il reconnait la zone, et observe sa capsule se poser sans encombre à quelques kilomètres. Puis il touche lui même terre, près d'une ferme du village de Smelovka, dans la région de Saratov. Il est 07h55 GMT. Le vol aura duré 1h48min.

La kolkhozienne Anna A. TAKHTAROVA a été témoin de l'atterrissage et se dirige vers GAGARINE. Elle ne sait pas alors s'il s'agit d'un Américain éjecté d'un avion en détresse ou l'un des leurs. L'inscription « SSSR » sur son casque et le sourire sur son visage dissipent ces peurs, et le premier cosmonaute de l'Histoire est accueilli avec vigueur.

Très peu de temps après, un véhicule militaire arrive sur les lieux. A son bord se trouve le major d'artillerie GALIMOV. Un soldat est posté près du vaisseau tandis que GALIMOV emmène GAGARINE à la caserne toute proche. Ils y arrivent à 08h15 GMT, et c'est le major GASSIEV qui accueille le cosmonaute et le met en communication téléphonique avec le major-général d'aviation Youri VOVK.

A 08h20 GMT, GAGARINE rencontre le personnel de la caserne. Ensuite, il est reconduit en voiture jusqu'au site d'atterrissage; mais sur le chemin il aperçoit un hélicoptère militaire, qui provient justement du site d'atterrissage qu'il avait atteint quelques minutes plus tôt. GAGARINE descend du véhicule et fait signe.

L'hélicoptère Mi-4 se pose près de la voiture. A son bord se trouvent : le pilote S. KHITRINE, le lieutenant-général I. K. BROVKO (commandant de la garnison d'Enguels), le colonel S. OSSIPOV et le technicien GALKINE. Ils ramènent le cosmonaute sur les lieux de son atterrissage, car c'est ici qu'il est censé attendre. Mais il reçoit l'ordre de gagner la base d'Enguels, et le Mi-4 redécolle donc immédiatement.

Il arrive à Enguels à 08h50 GMT et GAGARINE est accueilli par le major-général EVGRAFOV. Il y reçoit les félicitations de Nikita KHROUCHTCHEV, avec qui il s'entretient par téléphone.

A 09h20 GMT, deux avions (un Il-18 et un An-10) en provenance de Baïkonour atterrissent sur la piste de la base d'Enguels. Parmi les personnes présentes à leur bord, on note le général d'aviation F. AGALTSOV et le commissaire de la Fédération Aéronautique Internationale Ivan BORISSIENKO. Celui-ci est chargé d'homologuer le record que vient de fixer GAGARINE.

A 12h25 GMT, le cosmonaute monte dans un Il-14 qui décolle pour KOUIBITCHEV.

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