Для осуществления полета человека на орбиту необходимо было обеспечить надежность ракеты-носителя (это дело ракетчиков), конструкции корабля, его оборудования, тепловой защиты и т. д. Самой главной оставалась проблема возвращения космонавта на Землю. Тогда (1958 год!) трудно было вообразить, как защитить конструкцию спускающегося с орбиты аппарата от воздействия раскаленной плазмы, образующейся вокруг него при возвращении в атмосферу. Как отвести тепло, идущее от плазмы к стенкам конструкции аппарата, чтобы космонавт не зажарился при спуске? Вот в чем был вопрос!
Наша межконтинентальная ракета уже летала, но ее головная часть поверхности земли не достигала. После каждого пуска в расчетный район падения головной части на Камчатке приходилось посылать тысячи солдат, чтобы найти хоть какие-то остатки ракеты. Она разрушалась еще в атмосфере. Оказалось, что наши специалисты еще не были готовы к решению задачи защиты конструкции тела, входящего в атмосферу со скоростью, близкой к космической.
Так что в реальность решения в ближайшие годы стоящей перед нами задачи многие тогда не верили. Но мы знали: решение найдем. Ход мыслей достаточно примитивный, но в какой-то степени верный. При возращении аппарата с орбиты в атмосферу вокруг него возникает поток плазмы с температурой около 10 000 градусов. Величина теплового потока, действующего на поверхность тела, тем меньше, чем больше радиус затупления лобовой части тела. Это было известно давно из экспериментов по исследованию теплопередачи от дозвукового потока горячего газа к обтекаемому телу.
А перед тупым телом при сверхзвуковой скорости полета возникает скачок уплотнения, за которым газовый поток движется относительно тела уже с дозвуковой скоростью. Значит, надо использовать для корабля наиболее тупое тело.
Для тепловой защиты конструкции нужно было найти такой материал, чтобы в этих условиях не горел. Наши материаловеды предложили в числе разных вариантов использовать асботекстолит, армированный, как понятно из названия, негорючей асбестовой тканью. Он обладал тем свойством, что при нагреве, даже очень сильном, не горел, не плавился, а его наполнитель испарялся в набегающий поток плазмы, тем самым создавая дополнительное сопротивление передаче тепла от плазмы к конструкции. Его и решили использовать.
Но одновременно нужно было решить и другую принципиальную задачу — найти приемлемую, достаточно простую, и в то же время надежную, схему спуска с орбиты и посадки. Вариантов могло быть много. Например, использовать аппарат с крыльями. Рассматривался и вариант торможения и посадки с помощью винтов, подобных вертолетным.
