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Il 14 marzo 1960 cominciò per i venti candidati un corso di addestramento di base (corso tenuto presso l'aeroporto centrale di Mosca "M.W. Frunse"). Il piano di studio comprendeva anche un vasto addestramento teorico, puntando particolarmente alle lezioni di [[fisica]], [[meccanica celeste]], tecnica dei razzi e [[biologia]] - particolarmente [[medicina]]. L'addestramento fu diretto da importanti teorici di volo nello spazio, scienziati di missilistica e costruttori dell'OKB-1 (un aereo del tipo Tupolev). Nota interessante fu il fatto che fra gli istruttori si trovavano pure persone che successivamente avrebbero volato nello spazio come, per esempio, Makarov, Jelissejev e Feoktistov. L'addestramento pratico, invece, consisteva in paracadutismo, voli a bordo della [[MiG-15]] UTI (con la quale nel [[1968]] [[Jurij Alekseevič Gagarin|Gagarin]] successivamente precipiterà mortalmente), voli parabolici a bordo di un [[Tupolev Tu-104]], nonché soggiorni in camere d'isolamento, tutti test particolarmente impegnativi per il sistema nervoso.
I cosmonauti si trovavano in continua osservazione e ogni piccola imperfezione era meticolosamente protocollata e registrata dagli istruttori. Le condizioni fisiche e psichiche durante i vari allenamenti erano ulteriore causa di interminabile verbalizzazione. L'addestramento di per sé non corrispondeva ai sistemi usati attualmente, dato che mancava l'esperienza e il sapere riguardo alle condizioni in assenza di forza di gravità e quanto questo fattore potesse
Siccome fu previsto che il programma di esplorazione spaziale umano sarebbe stato ampliato, l'11 gennaio 1960 fu fondato, su preventiva decisione del comitato centrale del [[Partito Comunista dell'Unione Sovietica]] (''PCUS''), un vero e proprio centro di addestramento cosmonauti. Già nell'estate del 1960 era stata completata l'infrastruttura fondamentale a [[Svjosdny Gorodok]], a quaranta chilometri a nord-est di Mosca, pertanto, si poterono trasferire i successivi addestramenti presso tale centro (anche perché più distanti e nascosti dall'opinione pubblica). Il ZPK ("Zentr Podgotovki Kosmonavtov"), oggi sicuramente più conosciuto come "cittadina delle stelle" (traduzione in italiano di Svjosdny Gorodok), divenne da tale momento in poi il centro di tutti i tentativi per essere al più presto in grado di eseguire il primo volo umano nello spazio. Contemporaneamente, furono intensificate le unità di addestramento onde ottenere un'ulteriore riduzione della cerchia dei probabili cosmonauti aspiranti al pilotaggio della prima missione. Il maggiore Evgenij Karpov divenne il primo direttore del ZPK, mentre il generale [[Nikolaj Petrovič Kamanin]] divenne responsabile dell'addestramento dei cosmonauti grazie ai meriti acquisiti da pilota, infatti, già a quel tempo, era stato decorato del titolo onorario di ''[[Eroe dell'Unione Sovietica]]''.
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