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[[File:Vostok_Spacecraft_Diagram.svg|right|250px|Diagramma della Vostok]]
La navicella spaziale Vostok era composta da due elementi principali: la capsula di sferica (diametro: 2,3 m, massa: 2,46 t) per ospitare ilun singolo cosmonauta e, la strumentazione di controllopilotaggio e pilotaggioil sistema di evacuazione, e una sezione di forma biconica o (diametro: 2,43 m, lunghezza: 2,25 m, massa: 2,27 t) contenente la strumentazione, i retrorazzi frenanti e il serbatoio di carburante.
Faceva ritorno a terra esclusivamente la capsula sferica, la quale venneera dotata per tal fine di uno strato di cemento amianto di uno spessore fino a 18 cm in qualità di [[scudo termico]]. Il complesso totale ebbeaveva dunque una massa di 4,73 t, assemblato al "blocco E" (ultimo stadio del razzo vettore o meglio del lanciatore) del peso di ben 6,17 t. Vostok aveva una lunghezza totale di 4,41 m e con il "blocco E" raggiungeva i 7,35 m.
La capsula era dotata di 3 portelli relativamente grandi in quanto avevano un diametro di 1,2 m e che erano usati per l'ingresso del cosmonauta, il lancio del [[paracadute]] e per il montaggio dei singoli strumenti. Esistevano ulteriori tre portelli del diametro di 25 cm che venivano impegnati per l'osservazione terrestre, aiuto per la navigazione, nonché come visiera ottica (chiamato "Wsor"). Tali portelli potevano essere chiusi durante la fase di rientro in atmosfera mediante piccole apposite tendine. I componenti e strumenti tecnici e scientifici della capsula, che in totale avevano una massa di circa 800 chilogrammi, erano principalmente sistemi di telemetria e di comunicazione, nonché il paracadute che frenava l'atterraggio della capsula. Il cosmonauta era seduto su un [[seggiolino eiettabile]] con il quale veniva catapultato dalla capsula poco prima dell'atterraggio. Il motivo per cui venne adottata questa soluzione fu che la capsula sferica era esclusivamente in grado di atterrare balisticamente: questo avrebbe significato per il cosmonauta dover sostenere una pressione pari a 10 g. Inoltre tale fatto comportava che risultava alquanto difficile frenare la capsula sufficientemente prima dell'impatto a terra. Per garantire la sicurezza della vita del cosmonauta si ritenne pertanto di fondamentale importanza procedere con il sistema di atterraggio descritto, lasciandolo atterrare separatamente con l'apposito paracadute.
Il seggiolino eiettabile venne usato pure come sistema di sicurezza in caso di malfunzionamento del razzo vettore sulla rampa di lancio, nonché durante i primi secondi di volo. Infatti tale seggiolino era in grado di portare il cosmonauta a una distanza tale da garantire che non fosse più direttamente esposto alla zona di pericolo. Nella capsula vi erano condizioni di atmosfera identiche a quella terrestre. I programmi originali, identici da questo punto di vista a quelli statunitensi, avevano previsto l'uso di ossigeno puro, però ben presto furono modificati per via dell'enorme rischio generato da tale prassi.
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