A Vosztok–3 (oroszul: Восток-3 – Kelet) a Vosztok-program harmadik emberes küldetése volt, amelyben a Szovjetunió űrszakemberei az űrrepülés emberi szervezetre gyakorolt hatásait vizsgálták (az akkoriban extrém hosszúnak számító) meghosszabbított repülési időtartamok közben. A repülés másik fő célja egy szimultán űrrepülés bemutatása volt egy másik, embert szállító űrhajó, a Vosztok–4 együttes repültetésével. A Vosztok–3 1962. augusztus 11-én startolt a bajkonuri űrrepülőtérről és 65 Föld körüli fordulatot tett. A kísérlet másik űrhajója, a Vosztok–4 egy nappal később, ugyanonnan startolt és 48 Föld körüli fordulatos repülést teljesített. A szimultán repülés 1962. augusztus 15-én ért véget, miután 7 perces különbséggel mindkét űrhajó landolt a kazahsztáni karagandi területen, a Balkas-tó térségében, egymástól 300 kilométer távolságban.
A legénységválogatásnál Szergej Koroljov és Nyikolaj Kamanyin, a Vosztok–2 repülés tartalék űrhajósát, Andrijan Nyikolajevet választotta, tartalékul pedig Valerij Bikovszkijt) jelölték, míg a társűrhajóra a Pavel Romanovics Popovics – Vlagyimir Mihajlovics Komarov űrhajós/tartalék űrhajós páros került.
A kettős repülés során a két űrhajó 5 kilométerre megközelítette egymást, amit a nyugati média afféle űrrandevú kísérletnek értékelt, ám ez inkább csak a startidőpontok és az űrhajók pályájának precíziós összehangolása révén létrejött érdekesség volt, mintsem tudatos manőver, lévén a Vosztok-űrhajó nem volt képes pályakorrekciós manőverek végrehajtására, így űrrandevú vagy összekapcsolódás végrehajtására sem.
Mind a Vosztok–3 és Vosztok–4 űrhajósai meglehetősen jól viselték az űrbéli körülményeket (eltérően az őket megelőző repülés tapasztalataitól), olyannyira, hogy végül az eredeti tervekkel ellentétben a repülés időtartama alatt a szovjet repülésekért felelős állami bizottság egy nappal meghosszabbította mindkét repülés időtartamát, így a Vosztok–3-on repülő Andrijan Nyikolajev időtartamrekordot állított fel.
Személyzet
Tartalék
(1) Zárójelben a sikeres űrrepülések száma személyenként, beleértve ezt a missziót is.
Előzmények
Az első Vosztok repülések
A szó hagyományos értelmében a Vosztok–program nem volt programszerű, küldetései nem előre tervezett, logikailag és/vagy technikailag egymásra épülő repülések voltak, hanem inkább egymástól független, egyedileg tervezett teljesítmények. A közös szál a repülések között a Szergej Koroljov vezette csapat által fejlesztett műszaki alap volt: egy interkontinentális ballisztikus rakétából fejlesztett hordozóeszköz, valamint az ezzel a világűrbe juttatandó űreszközök. Ezen űreszközök egyik fejlesztési iránya egy nagytömegű műhold/űrhajó páros volt, amelyet automata üzemmódban, műszerekkel, érzékelőkkel felszerelve – Zenyit néven – felderítő műholdként alkalmaztak, míg a kabinjába embert ültetve Vosztok űrhajóként az első emberes repülésekre használtak. A fejlesztési fázisban az „emberes műhold” elé a legfelsőbb szovjet politikai körök az ember – elsőkénti – űrbe juttatását tűzték ki, amellyel a Szovjetunió presztízsgyőzelmet arathatott az Egyesült Államok felett. A Vosztok–1-gyel a programban résztvevőknek sikerült bizonyítani az ezzel kapcsolatos technológiai, szervezési, tervezési, orvosi, képzési és egyéb képességeket. Jurij Gagarin néhány állatkísérletet követően mindjárt az első emberes repülésen sikerrel járt 1961. április 12-én és minden különösebb probléma nélkül egy teljes Föld körüli fordulatot teljesített űrhajója fedélzetén. A szovjetek ezzel teljesítették az elsődleges célt: elsőként juttattak embert a világűrbe, megelőzve az amerikaiakat (az első amerikai űrhajós, Alan Shepard csak nagyjából két héttel Gagarin repülését követően, 1961. április 25-én repült, de akkor sem orbitális pályán, csak egy ún. űrugrást teljesítve).
Ezt követően indult a Vosztok–2 tervezése, amelynek nyomán az újabb repülés egyrészt a képesség megerősítésének másrészt – Koroljov nem publikus, de egyre nyilvánvalóbb tervezési irányelvei szerint – egy még látványosabb teljesítmény végrehajtásának igényével startolt el és úgyszintén teljes sikert hozott a Szovjetuniónak. German Tyitov 1961. augusztus 6-án startolva már egy teljes napos – 17 keringéses – repülést teljesített. A fellépő (és a hivatalos tájékoztatásban elhallgatott) problémák ellenére ezt a repülést is teljes sikernek minősítették a szovjet illetékesek és az esemény propagandahatását is learatták a világsajtón keresztül. A Szovjetunió ezzel a két repüléssel óriási technológiai előnyre tett szert az űrversenyben, mivel a konkurens NASA „mindössze” Shepard űrugrásának megismétlésére volt képes.
Tervezés Tágabb értelemben véve a Vosztok–3 (és néhány következő repülés) tervezése közvetlenül Jurij Gagarin sikeres repülését követően, 1961 májusában kezdődött, amikor az OKB–1 kalinyingrádi gyára megrendelést kapott 18 darab Vosztok űrhajó megépítésére és leszállítására. A rendelés szerint a megrendelt darabok felét a Zenyit-programhoz, automata műhold kiépítésben, míg a másik felét a Vosztok-repülésekhez, ember űrbe juttatására alkalmas verzióban kellett a gyárnak előállítania. Ez a megrendelés egyben kijelölte a program jövőjét is: a döntéshozók jó néhány emberes repüléssel számoltak.
Szűkebb értelemben véve – és a Vosztok repülések tervezési filozófiájához híven – a tervezés a Vosztok–2 repülése után kezdődött meg. Szergej Koroljov 1961 szeptemberében, egy hónappal Tyitov sikerét követően egy hármas szimultán repülés ötletét vetette fel, mint lehetséges következő lépést a Vosztok-programban. (Szergej Koroljov tervezési filozófiájának másik sarokköve – a „csak a sikerek után lépünk tovább” gondolt mellett – a „minden repülésnek valamilyen jelentős újdonságot kell elérnie” alapelv volt, így a program tervezése a csoportos repülések, mint jelentős újítás felé fordult.) Koroljov elképzelései szerint a hármas repülést már 1961 novemberében végre lehetett volna hajtani. Az első, vázlatos elképzelés szerint három Vosztok űrhajó startolt volna, egy napos indításközökkel, egy-egy űrhajóssal a fedélzetükön, akik három-három napot töltöttek volna az űrben, így a harmadik napon egyszerre három űrhajó(s) keringett volna Föld körüli pályán, mielőtt a startolásuk sorrendjében az űrhajósok sorban leszálltak volna.
Az előző repüléshez hasonlóan Koroljov egyedül maradt az ötlettel, a légierő illetékesei (köztük a vezérkari főnök Versinyin marsallal) és a repülőorvosok erőteljesen ellenezték a tervet Tyitov Vosztok–2-n tapasztalt elhúzódó rosszullétére hivatkozva. A vita egészen október végéig húzódott és Koroljov részleges vereségével végződött: a tripla szimultán repülés tervéből egy kettős repülésre redukálódott a tervezet. Az elhúzódó vita egyben veszélybe sodorta az eredeti 1961. novemberi startidőpontot is, amelynek aztán a végső kegyelemdöfést egy párthatározat adta meg, miszerint Vosztok-repülések helyett az első Zenyit felderítő műhold felbocsátásának kellett prioritást biztosítani (a propagandaelőnyök helyett a szovjet vezetés kézzelfogható katonai eredményeket is akart látni az űrprogramból). A véglegessé váló tervek szerint így a program következő repülése a Zenyit–2 startja után 1962 januárjában a Vosztok–3 és Vosztok–4 együttes repülése lehetett.
A Zenyit műhold és a Vosztok űrhajók sorsa nem csak a közös technikai alapok miatt forrt össze, hanem azért mert ugyanazt a rakétát és ugyanazt – az akkoriban egyetlen – indítóállást használták. Ezért a Párt verdiktje, miszerint előbb mindenáron a műholdnak kellett következnie, egyben meghatározta az emberes űrhajópáros indítását is: ha a műhold felbocsátása valamiért késést szenved, akkor szükségszerűen az űrhajóé is. Márpedig a Zenyit startja sorozatos problémákba ütközött és ezzel egyre hátrébb tolta a következő lehetséges Vosztok repülés időpontját. Először Kamanyin tábornok, az űrhajósok felelős vezetőjének 1962. február 8-i naplóbejegyzéséből derült ki, hogy a januárra tervezett startra a legoptimistább számítások szerint március közepén kerülhet sor (erre erősített rá Dimitrij Usztyinov marsall, miniszterelnök helyettes „parancsát”, hogy 30 napon belül készítsen fel két űrhajóst egy páros repülésre. március 7-én Koroljov közölte Kamanyinnal, hogy a start április 5-10. közé csúszik, majd április közepén egy május 10-15. közötti start látszott valószínűnek.
Aztán 1962. április 26-án végre elstartolt a Koszmosz–4 néven bejegyzett első Zenyit felderítő műhold és sikeresen pályára állt. A siker beindította a Vosztok gépezetet, az űrhajósokat kijelölték és gyakorolni rendelték őket, valamint kijelöltek két startdátumot is: egy második Zenyit-startét május 5-10. közé és a páros Vosztok-startét május 20-30. közé. Ám a második Zenyit-start váratlan balesetbe torkollt, a rakéta első fokozata felrobbant miközben mindössze 300 méterre járt az indítóállástól, míg az egyik gyorsítórakéta az indítóállványra zuhant és jelentősen megrongálta azt. A javítások időszükséglete miatt a Vosztok űrhajók startja tovább csúszott (az indítóállás fejlesztéséért felelős vezető augusztus 1-jét jelölte meg a sérülések kijavításának első lehetséges időpontjaként. Kicsit később Koroljov augusztus 5-10. közötti időszakot tűzte ki végső startdátumként.
A starthely helyreállítása a vártnál gyorsabban készült el, így a balesetet szenvedett műhold pótlására Koszmosz–7 jelzéssel már július 28-án felbocsátották az újabb Zenyit felderítő műholdat, amellyel szabaddá vált az út a Vosztok űrhajók indítására. Július 30-án össze is ült az illetékes állami bizottság és kitűzték a szimultán repülés startdátumait augusztus 9-re és 10-re. Ám még ekkorra is maradt probléma, ami a start további halasztására késztette a szakembereket, a két repülésre felkészítendő űrhajó közül az egyik (a Vosztok–4 repülésre szánt 6-os gyári számú) még mindig műszaki problémákkal volt terhes. Olyannyira, hogy még két nappal tovább tolták a startdátumokat, a Vosztok–3-ét augusztus 11-re, a Vosztok-4-ét augusztus 12-re.
A start sorozatos késedelme egyúttal egy hosszas vitának is teret adott a repülése időtartamát illetően a tervezés fázisában. A vita Koroljov és Kamanyin között zajlott, előbbi mindenáron ragaszkodott a legalább 3 napos időtartamhoz, míg Kamanyin – a Tyitov repülése nyomán született orvosi véleményekre támaszkodva – az egynapos (legfeljebb a körülmények pozitív alakulásától függően két naposra megnyújtott) repülési időtartam mellett kardoskodott. A vita elsősorban tekintélyelvi alapon zajlott Koroljov és Kamanyin között, mivel Koroljov álláspontja rugalmas volt, ő akár 1-2 keringés után is kész lett volna megszakítani a repülést a Kamanyin hivatkozási alapjának számító orvosi probléma esetén és mivel technikai oldalról az űrhajót 10 napos élettartamra hitelesítették. A vita különböző fórumokon, üléseken zajlott, ahol különböző katonai, párt- vagy kormányfunkcionáriusok vettek részt a döntési folyamatban (az erősen „kapcsolati alapon” működő rendszerben hol Koroljovot, hol Kamanyint támogatva), amely végül Koroljov zseniális kompromisszumával jutott nyugvópontra. A főkonstruktőr ravaszul „a repülés legfeljebb három napig tart majd” kitételt vetette jegyzőkönyvbe a végső, július 18.-i ülésén, amit mindenki elfogadott (tudván, hogy a repülést felügyelő vezető ő maga lesz, azaz a repülés időtartamáról szóló döntés az ő kezében lesz).
Mindeközben éppen a hosszú repülési időre való tekintettel az űrhajósok egy új műveletet kezdtek el gyakorolni: a szabad lebegést. A Vosztok–3 és –4 űrhajósai engedélyt kaptak, hogy kicsatolják az ülés hevedereit és szabadon lebegjenek a kabinban. Ehhez Tu–104-es repülőgépeken végzett súlytalanság-szimulációkon gyakorolták be ezt az új műveletet.
Legénységválasztás