密度的烧蚀防热材料。这种烧蚀材料在进入大气层时，与大气摩擦会一层一层地烧蚀成炭，当炭灰飘散时会带走多余的能量。
在球形的下面是一个圆台和圆锥的结合体，这个结合体紧靠乘员舱的一侧挂有18个球型高压氮气和氧气瓶，为乘员舱内的航天员提供尽可能类似地球的大气环境。气瓶下面的圆台是仪器舱，再往下是反推发动机和内部推进剂储箱。当要返回地面时该发动机可将飞船的速度降到大约155米/秒，使飞船脱离轨道。
飞船发射后整个末级火箭与飞船是一同进入轨道的，这时飞船的总长达到了7米多。东方号飞船的轨道高度并不高，近地点的高度只有180千米。在这个高度下，大气对飞船轨道的衰减非常厉害，这主要是为了保证航天员的安全，如果反推火箭出现故障，可以保证飞船在10天内逐渐降低轨道，最终以不大的速度返回地面。
东方号采取陆地回收的方式。起初考虑航天员的安全，科罗廖夫提出海上回收的方案，但苏共总书记赫鲁晓夫出于保密性的考虑，坚持要求在陆地回收，而当时陆地回收的技术还不成熟，很可能会威胁航天员的安全。最终不得不采用了一个折中的办法：不回收返回舱而只回收航天员，即在返回舱再入离地面10000米左右，将航天员连同座椅一道弹射出去，并用降落伞回收。
事实上东方号所采用的不回收返回舱而只回收航天员的方法并不安全，因为航天员在弹射时的速度比飞机弹射时快得多，航天员用降落伞能否着陆成功专家们也不敢保证。1960年12月用动物做弹射降落试验时就发生了死亡事故。
在经过了一系列的试验飞行后，东方号飞船做好了载人轨道飞行的最后准备。1961年4月3日，苏联政府批准了载人轨道飞行。同月12日一枚r-7a运载火箭装载着“东方-1”号，将人类进入太空的第一名使者——尤里·加加林送入太空。迈出了人类进入太空的第一步。
尤里·加加林1934年3月9日出生于苏联莫斯科的格扎茨克镇。年轻时曾作为治金工人在工业学院学习，业余时间学习飞行。1955年加入苏联空军做飞行员。1960年被选为航天员。1961年4月12日，进行了人类首次太空飞行。1968年在另一次飞行训练时因坠机而死亡。
“东方-1”号的飞行过程
莫斯科时间1961年4月12日过程
9:07东方1号飞船发射升空
9:09东方1号运载火箭助推级和第一级脱落
9:10运载火箭头部整流罩抛离
9:12第二级火箭分离，第三级火箭点火
9:21第三级连同飞船进入180～230千米地球轨道
9:49东方1号飞船进入地球阴影
10:09东方1号飞船离开地球阴影
10:25反推发动机点火，飞船降低轨道准备进入
10:35下降舱分离后进入大气层，距地面7.2千米高时加加林弹射
10:55加加林落在萨拉托夫地区恩格尔城西南26千米处
继加加林之后，东方号又进行了5次载人轨道飞行，为苏联争取了太空竞赛中一个又一个第一。这里面包括比耶科夫斯基驾驶东方-5号飞船创造了留空119小时的纪录，以及世界第一个女航天员瓦伦蒂娜·捷列什科娃乘坐东方-6号升空。就载人航天技术来说，整个东方号计划在医学实验上特别是人在轨道飞行期间的反应和适应性方面，取得了伟大的成果，但由于飞船的限制和其他原因，东方号飞船的太空飞行在其它方面并没有取得太多的研究成果。
1.此次飞行后，季托夫由于太空病的影响脱离了航天员的职业
在东方号发射成功之后没多久，科罗廖夫已经开始考虑新的航天计划，经过大量的研究和规划，初步形成了两项计划，即东方-zh飞船和联盟复合体。但这些计划都是长期性计划，不可能马上看到成果，可对于不懂什么技术的赫鲁晓夫来说，更需要的是新的第一。在这种压力之下，科罗廖夫被迫改变了自己的计划，因此就有了上升(voskhod)号飞船计划。
因为时间紧迫，上升号飞船的形状和东方号没多大差别，只是在下降舱的侧部加装了可伸缩的气密舱，用作航天员进入太空的通道。另外由于上升号飞船的飞行轨道有所提高，处于200～300千米之间，如果反推火箭出现故障，极稀薄的大气不足以产生足够的阻力令飞船在半个月内降低轨道，因此在返回舱的顶部安装了备份的固体反推火箭。除此以外，由于技术的成熟，上升号取消了弹射座椅，代之为两个座椅。在回收时利用减速伞降低飞船速度，并在接近地面时利用主伞下端两个小固体火箭，进一步减小飞船的着陆速度。
上升号的第一次飞行对所有的技术人员来说，简直是一次冒险。因为在飞船即将完工的时候，赫鲁晓夫下达命令，要在1964年革命节(11月7日)前实现同时3人的太空飞行计划。设计人员只好对飞船采取了极其冒险的改装，拆除了许多科学仪器，舱内的生命保障系统降到最低限度。由于座舱空间太过狭小，进入座舱的三名航天员都没有穿航天服，所幸的是这次飞行没有出现任何意外。这之后赫鲁晓夫下台，上升号就再也没有进行过这样具有挑战性的飞行。
1965年3月18日，上升2号载着两名航天员——列昂诺夫和贝里亚耶夫，又完成了一次史无前例的创举：太空行走。太空行走是由列昂诺夫完成的，他通过气密舱进入太空，靠一根5米长的绳子与飞船连在一起。返回飞船时由于航天服在真空中膨胀起来，列昂诺夫怎么也无法通过舱口，经过了8分钟的挣扎他才回到飞船中。
上升号飞船飞行记录
发射日期返回日期 飞船航天员 备注
1964.10.12～1964.10.13上升1号科马洛夫弗科蒂斯托夫耶格罗夫首次3座航天器飞行
1965.3.18～1965.3.19上升2号列昂诺夫别利亚耶夫首次航天员出舱活动
上升号计划作为过渡性的计划只是实现了几个第一，比东方号并没有多大的发展。对于这种情况，很多历史学家认为，是因为赫鲁晓夫坚持要有绝俗的太空表现，当然这必然牺牲了技术进步和工程进展。到上升号飞船计划结束，苏联在航天技术上的优势已经在基本消失，而1966年科罗廖夫病逝，无疑对苏联的航天事业造成了进一步的打击。
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美苏太空竞赛：稳扎稳打的水星和双子星
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早在20世纪40年代末，美国的许多军事和研究部门就开始了载人航天所需的各种技术和可能性的研究工作，提出了大量的论证报告和方案，但是由于各单位独立行事，缺乏合作思想，局面十分纷乱，因此并没有形成可执行的计划。这种状况直到1958年才得以改观。不过也正因为这种“百花齐放”的局面，美国在载人航天的基本技术方面取得了很多有价值的研究成果。比如，这一时期提出的逃逸救生塔方案和用于减弱过载的“轮廓座椅”(contourcouch)在后来的载人航天计划中都获得了应用。
逃逸救生塔方案是为了保证航天员在发射段的安全而提出的。载人飞船的上方安装了一圈小型固体火箭，喷口朝斜下方，当运载火箭点火或其它原因出现紧急情况时，启动小火箭可将整个飞船迅速脱离危险的运载火箭，然后用降落伞或弹射方法使航天员着陆。
当火箭携带航天器加速飞行时所产生的加速度超过重力加速度的倍数称为过载，“重力加速度”规定用“g”来表示，超过2倍就是2g;而超过10倍就是10g。过载对航天器内部仪器，特别对人体会产生直接影响。过载太大，航天员轻则昏迷，重则器官破坏甚至死亡。所以载人飞船的发射和返回都要保证不超过一定的过载。一般发射或者返回时,人体可以承受15g或者更大的过载。而能够保证航天员正常工作和生活的过载值一般不超过4～5g。
为了尽快结束航天事业发展中的混乱局面，更快地发展航天技术，美国在1958年制定了太空法案(spaceact)，以法律的形式确定了太空研究的计划、方向和目标,并且成立了新的机构——国家航空航天局(nationalaeronauticsandspaceadministration，nasa)，将有关航空航天发展计划都纳入到该组织中。1958年8月8日，nasa正式接手载人航天计划，并于不久就公布了水星(mecury)号载人飞船计划。
nasa标志
nasa介绍
nasa全称美国国家航空航天局，是世界上最大的民用航天机构。1958年10月1日nasa正式成立。当时所有国防部之下非军事火箭及太空计划在总统行政命令下一起归入nasa，包括正在进行的先锋计划和探险者计划，以及美国全部科学卫星计划。原国家航空咨询委员会(naca)的3个实验室：兰利研究实验室、刘易斯研究实验室、艾姆斯研究实验室编入nasa，更名为兰利研究中心、刘易斯研究中心、艾姆斯研究中心。爱德华空军基地的飞行试验室改名为飞行研究中心，海军研究实验室有关先锋计划的部分划归nasa，在马里兰州组建了戈达德航天飞行研究中心。1960年6月接管冯·布劳恩领导的陆军弹道导弹局，在亨茨维尔组建马歇尔航天飞行中心负责大型运载火箭的研究计划。尔后nasa还相继调整、组建了肯尼迪航天中心、约翰逊航天中心、太空飞行器中心。今天，nasa已成为世界上所有航天和人类太空探险的先锋。
nasa下属机构
机构名称研究领域
艾姆斯研究中心amesresearchcenter信息技术
德来顿飞行研究中心drydenflightresearchcenter大气层内飞行研究
格伦研究中心glennresearchcenter涡轮机械
戈达德太空研究所goddardinstituteforspacestudies地球环境研究、天体研究
戈达德航天飞行中心goddardspaceflightcenter科学研究、太空地球研究
独立认证与鉴定研究所independentverification&validationfacility高级软件系统
喷气推进实验室jetpropulsionlaboratory自动卫星研制、深空探测
约翰逊航天中心johnsonspacecenter人类在太空的操作航天员的地面训练
肯尼迪航天中心kennedyspacecenter发射与货物处理中心
兰利研究中心langleyresearchcenter结构与材料
马歇尔航天飞行中心marshallspaceflightcenter火箭研究
斯塔尼斯航天中心stennisspacecenter推进试验系统
沃洛普斯飞行研究所wallopsflightfacility亚轨道研究计划
白沙试验研究所whitesandstestfacility危险材料、部件和火箭推进系统的试验和评估
水星计划所要达到的目标与东方号计划基本相同。工程师们设计了一个圆锥形的飞船，总长约2.9米，底部直径约1.8米。飞船的顶端还有一枚逃逸火箭。底端的制动火箭为回收时提供脱离轨道的推力。进入大气层时，飞船底端的烧蚀材料用于防热。当太空舱落入较低的大气层时，太空舱顶端的降落伞打开，使航天员和太空舱安全地降落在海洋中。
为了争取美苏这场太空竞赛的第一，美国的工程师们作了很大的努力。可水星号早期的实验并不顺利，发生了多次事故。1961年春季这种情况似乎有了好转，1月和3月的两次实验都取得了良好的成果。为了在太空竞赛中抢先一步，太空任务小组提议提前进行载人航天飞行，但火箭专家冯·布劳恩却坚持要按原计划进行。4月12日，加加林实现太空飞行后，时间显得更加紧迫。令美国人可以稍许宽慰的是，5月5日，航天员阿兰·b·谢帕德乘坐水星飞船“自由7号”实现了一次亚轨道飞行，这次飞行被赫鲁晓夫称为“跳蚤的一跃”。之后nasa又进行了几次亚轨道和轨道飞行试验，对轨道飞行进行了充分的验证。1962年2月20日，航天员约翰·h·格林乘坐“友谊7号”飞船终于实现了美国人的航天梦。此后，水星号又进行了3次太空飞行，
水星号飞船载人飞行记录
飞船名称发射日期航天员备