Russia's Cosmonauts Inside the Yuri Gagarin Training Center

cosmonauts in the Soyuz TM simulator at Star City.

Back cover (Top) Logo of the Training Centre, which is worn by staff on uniforms

and training overalls; A memorial to the first spacewalk on the steps of the House of

Cosmonauts; (centre) A cosmonaut wearing an Orlan training suit is lowered into

the Hydrotank; (right) A cosmonaut egresses a training capsule while undertaking

survival training

xxviii List of Illustrations

Prologue

`Yuri A. Gagarin showed, during training and practice for the flight, a high

degree of precision in various experimental psychological tests. He

displayed a high degree of immunity under both sudden and loud stimuli.

His reactions to `novelties' (weightlessness, long periods of isolation in the

anechoic chamber, parachute jumps and others) were always active. . . he

was able to control himself in various unexpected situations. . . in practice

sessions on the training model [he would] work in a calm and assured

manner' ± Our Gagarin, p 138.

These skills, along with his strong personality, allowed Yuri Gagarin to become the

first person to put into practice months of space flight preparation, to be forever

known as the first person to fly into space, on 12 April 1961. Since then, 98 Russian

cosmonauts have followed in his footsteps on a variety of missions in Earth orbit,

mostly aboard the Soyuz series of spacecraft. The actual flight into space is the very

visible phase of a mission that starts with preparations in the gravity environment of

Earth, using a variety of facilities and methods that have evolved with the

programme over the past four decades. The direct application of this training to

activities in space was first used by Russian cosmonauts aboard the Vostok series of

spacecraft, at a time when training for a flight into space was in its infancy.

Russia and the United States have developed extensive programmes for training

their citizens to fly into space over a period of almost five decades. Although many

other countries have selected their citizens to fly on either Russian or American

missions, and in some cases have developed their own basic and specialist training

programmes, the final mission training phase has always been carried out in either

the US or Russia, or more recently, both countries. In 1998 a third country, China,

developed a space training programme, but it was based on the Russian programme.

It supported a domestic manned space flight, but they are still in their infancy

compared to the US and Russia and have not yet reached the scale of their training

programmes. While the American astronaut training programme has been widely

explained, the selection and training of Russian cosmonauts has largely been

overlooked. The methodology of training Russians for space flight is the main topic

The logo of the Cosmonaut Training Centre named for Yuri A. Gagarin

of this book, but an overview of the overall direction of Russian human space flight

and how this differs from that of the United States is worth recording here.

As the focal point for the preparation of Russia's cosmonauts, the Cosmonaut

Training Centre has evolved to reflect the development of the programme. When the

first cosmonauts were selected in 1959/1960 for the Vostok programme, there was no

dedicated `centre' for space flight training, but rather a number of locations across a

selection of mainly aviation facilities, designed to provide rudimentary training

devices until a more central location could be established. This was similar to the

American selection of astronauts for the Mercury programme during the same

period.

As the crew preparation schedules for Mercury and Vostok developed, plans for

follow-on missions suggested that a more centralised and specialist crew preparation

area would be required. In Russia, the cosmonaut team moved into the new Star

City facility near Moscow, which continues to be the main location for cosmonaut

training today. The original American `manned spacecraft centre' for astronaut

training was located at the Langley Research Center in Virginia from 1959, until the

Houston facility opened in 1962. Since then, Houston has been the central location

for astronaut training and remains the premier space flight preparation facility in the

United States. Established in 1960, the Russian Star City facility became the world's

first dedicated space flight training facility, and though both Star City and Houston

were aimed at the training of space flight crews, each was operated completely

differently, reflecting both the programmes they would support and the nature of the

xxx Prologue

country they were located in. The Manned Spacecraft Center (MSC, later the

Johnson Space Center, or JSC) in Houston had, up to the early 1990s, mostly

resembled a university campus, although it was still closed to the general public,

except for official and guided tours. A significant increase in security was seen at the

time of the Shuttle-Mir programme, and was strengthened in the wake of the 9/11

terrorist incident in 2001. In contrast, Star City has always been part of a functional

military base and has always had an effective security system preventing unofficial

access. This `closed-base' approach has restricted the flow of information about its

history and the operating infrastructure of the facility, even to those who work there.

The main focus of NASA astronaut training during the 1960s was the

development of techniques for sending Americans to the Moon by the end of the

decade, under the Mercury, Gemini and Apollo programmes. There was also a

separate core of military astronauts selected to train for classified programmes under

the auspices of the USAF (X-20 Dyna Soar space plane; Blue Gemini; the Manned

Orbiting Laboratory, or MOL). In Russia also, there was a dual purpose to the

training, for Earth orbital and lunar missions (Vostok/Voskhod, Soyuz, Zond) and

for military-orientated programmes (Soyuz, Zvezda, Almaz).

The training philosophy for both the Americans and Russians was also very

different. At NASA, groups of experienced military (later civilian) test or jet pilots

were selected, in clear groups, for specific phases of the programme: Mercury in

1959, Gemini and Apollo in 1962 and 1963 and Apollo Applications (post-initial

landings) in 1966. Two groups of mainly civilian scientist astronauts were selected in

1965 and 1967, to broaden the research field experience in the astronaut office for the

Apollo Applications Program (AAP). In 1969, following the cancellation of the

military manned space programme, several former Department of Defense (DoD)

astronauts from MOL were transferred to NASA to support the remaining AAP

programme (later Skylab). Each of these groups completed a programme of basic

academic, wilderness (survival) and systems training, as well as taking a variety of

technical assignments to support other missions and programmes, having a hands-on

approach to each mission.

Over in the Soviet Union, the selection and training of cosmonauts initially fell

under the auspices of the Soviet Air Force, with candidates undergoing a series of

medicals and evaluations by military, political and administrative committees, who

selected a group of candidates for further consideration (though this did not always

mean they would start training). This was followed by a period of basic and survival

training, after which the candidates took their exams and qualified (or failed) to be

awarded a cosmonaut certificate. Experience varied on these selections and their

enrolment into the cosmonaut team was dependent upon attrition, programme

scheduling and other factors. Some cosmonauts were selected, completed basic

training and worked as cosmonauts, but were never assigned to a flight and

remained in support roles for years. Unlike the Americans, who were identified

publicly on selection, Russian cosmonauts were not normally identified until they

were launched into space, making their official role anonymous even to their own

family members, particularly for those who never achieved a space flight.

In addition to the number of Air Force selections, the Soviets also created a

Prologue xxxi

`civilian' cosmonaut team by the mid 1960s, mainly comprising engineers of the

primary spacecraft design bureau, OKB-1 (headed by Sergey Korolyov). There were

also smaller teams created for specific missions or programmes, with varying degrees

of success in achieving a space flight. These included scientists, doctors, journalists and

representatives of other design bureaus and institutes. Many completed a basic

cosmonaut training programme but, except for a handful, they were never called upon

to perform more advanced training until selected to train for a flight. Of course, some

never received the call for crew assignment and remained a `cosmonaut' in name only.

During the 1970s, the American astronaut team chosen for the Mercury±Apollo

programmes also supported the Skylab space station and the first `international

manned space flight', the joint US/USSR docking mission designated the Apollo-

Soyuz Test Project (ASTP). This flight reflected a time of change in both

programmes and a willingness to exchange data and experiences, more for national

objectives than international relations. Prior to Soviet involvement in ASTP, the

facilities at the training centre were already being expanded to accommodate the

change of direction towards long duration space station missions. All indications of

a Soviet manned lunar programme were hidden for another two decades. While the

training cycle for the Apollo missions was revealed in some detail during the 1960s

and early 1970s, those for the Russian lunar programme of the same period have

never been clearly defined. There was obviously some training conducted for the

flight to and from the Moon, possibly including the lunar orbital phases of the

mission, and some simulations of surface activities were presumably performed, at

least in the early stages of EVA development.

With the demise of the American Apollo programme in the early 1970s, the

training simulators were mothballed and replaced with a new suite of simulators and

training schedules to reflect the introduction of the Space Shuttle. The new intake of

astronauts in 1978 was the first of a fairly regular intake over the next twenty years,

for crew members to fly the Shuttle (Pilots) and those who would conduct space

walks and operate equipment peculiar to each mission (Mission Specialists). The

Russians were also developing a Space Shuttle programme, called Buran, but relied

on experienced test pilots (civilian and military) to provide potential crew members.

Unfortunately, although test flights in the atmosphere and a single unmanned orbital

flight were completed, no manned orbital missions were mounted, even though

several were planned and some Buran pilots were assigned to short Soyuz space

flights to gain experience prior to flying a Buran in space.

The change to long duration space station missions created new training

procedures for the cosmonaut team, both for long duration residencies and short

visiting missions. A scientifically-orientated civilian space station programme

(Salyuts 1, 4, 6 and 7) was operated between 1971 and 1986, and a classified

military space station programme (Almaz ± Salyuts 3 and 5) was mounted between

1972 and 1977. From 1986 until 2001, the highly successful Mir space complex

represented the peak of Russian/Soviet manned space flight, creating a host of

records in space flight endurance and regular space operations. Since the 1980s, the

selection of new cosmonauts to crew these missions has slowed, reflecting a changing

programme, longer-lasting space stations, reduced funding and political upheavals.

xxxii Prologue

Despite this, and at a time of great change of priorities in Russia, the honour of

holding the title `Cosmonaut' remains high, though perhaps not as high as in the

days of Yuri Gagarin.

The assignment of potential crew members to the American or Soviet

programmes differed greatly right from the start. In the US, a system was devised

for Mercury in which a back-up crew member supported a primary crew member,

then rotated to fly a subsequent mission. This was refined for Gemini and Apollo

(under the direction of the Director of Flight Crew Operations, and former

astronaut, Deke Slayton), so that a flight crew occupied the primary position and

their back-up crew skipped the next two missions but flew the third. A back-up crew

or single crew member could replace a grounded prime crew member if called upon

to do so. From Apollo, a third, support crew was assigned to represent the prime

crew in meetings and visits. This system changed with the Shuttle programme, once

the test flights had been completed. Here, a prime crew was selected based upon

experience, the mission and availability, with relatively few back-up crew members

assigned. A displaced prime crew member would merely be replaced from the pool of

experienced astronauts. In contrast, right from the early 1960s, the Soviets formed a

small group of cosmonauts from the larger training corps, creating a `training group

of immediate preparedness' from which the prime and back-up crews were formed,

each training together in a two- or three-person unit. If called upon, the whole back-

up crew could (and sometimes did) replace the whole prime crew. A third crew would

also be assigned to provide additional support and they could rotate to a later back-

up or prime position if required. This system continued through to the end of the Mir

programme in 2001 and elements of it remain today.

In 1975, ASTP afforded both countries the opportunity to experience each other's

training regimes at that time. Though space station missions were considered (Soyuz/

Skylab or Apollo/Salyut docking), these were not pursued and no training sessions

were completed. The success of ASTP and the prospect of the Americans flying

international astronauts as one-flight specialists on the US Shuttle led the Soviets to

offer flights to Salyut stations to members of the Eastern Bloc, then to other

international `partners'. As a result, an abbreviated cosmonaut training programme

was devised to incorporate these `non-career' cosmonauts, some of which included

long duration and EVA training.

In the early 1990s, the introduction of the joint US/Russian Shuttle-Mir

programme in preparation for the International Space Station allowed American

astronauts to train for long duration assignments on main Mir crews. Following the

1992/1993 agreements between Russia and the International Partners who were

developing the Freedom Space Station (USA, ESA, Canada, Japan and Brazil), the

new partners developed what has become known as the International Space Station

(ISS). As a result, the new ISS crew training cycle has necessitated a reassessment of

Russian cosmonaut training to reflect visits to US, Canadian and European (and

eventually Japanese) training facilities and mastering the English language. It has

also led to commercial marketing of the spare seats on the Soyuz in order to secure

much needed funding, and to try to retain some national pride now that there is no

longer a Russian national space station programme.

Prologue xxxiii

With the announcement in 2004 that the US Shuttle was to be retired and

replaced with what has been termed the Crew Exploration Vehicle (CEV, designed to

return astronauts to the Moon as well as re-supplying the ISS), the American

programme has also to undergo significant changes, and as part of this process, the

selection of astronauts and their training is under review. Meanwhile in Russia,

although there are plans to create a Soyuz replacement (Klipper), the basic

cosmonaut training programme and crew assignment methodology continues to

focus on this highly successful and reliable spacecraft and on ISS systems and

procedures. Furthermore, the basic cosmonaut training programme for these

missions continues to operate essentially unchanged, apart from its more

international slant, since the early 1960s, basically because it has proven to be

adaptable and highly successful.

Training philosophy in the US prior to ISS reflected the short mission durations

(up to three weeks) flown between 1961 and 2001, with intensive training for a

minutely detailed time line. The only long missions Americans had flown prior to

1995 were the three Skylab missions, where such a detailed time line proved to be

unworkable and problematic. In Russia, where long duration missions have been

pursued since 1970, repetitive training has allowed for more relaxed preparation to

long missions, giving better flexibility in dealing with real-time situations. Central to

this programme of space flight preparation remains the Cosmonaut Training Centre

named for Yuri Gagarin (TsPK) that has also been the home of cosmonauts for over

four decades. The story of how this specialised and largely unknown training centre

evolved to become the leading facility for extended duration space flight and regular

space station operations over the past four decades is also the story behind the

achievements of all of Russia's cosmonauts since Yuri Gagarin began the journey.

xxxiv Prologue

The Cosmonaut Training Centre: birth and growth

Soon after the government decision of 11 January 1960 to create a centre for training

cosmonauts, a commission that included the head of cosmonaut training, General

Nikolay Kamanin, began searching for a suitable site for the new centre, which was

planned to become not just the central location for the training of Soviet

cosmonauts, but also the place they would live.

FINDING A LOCATION

The commission had set a number of criteria that the site had to meet in order to be

selected. It had to be in reasonable proximity to Moscow, with an air base nearby, and

both a railway and roads had to be available.

1

However, the site still had to be remote

enough to keep curious outsiders away. Finally, it had been decided that it would have

to be a pleasant place for the cosmonauts and trainers to live, so a location would be

selected that was out in the woods, away from Moscow's city atmosphere.

Eventually, the ideal place was found, in a forest in the Shchelkovo region, some

forty kilometres north-east of Moscow. It was only a few kilometres from the

Chkalovskiy Air Base, the largest military airfield in the Soviet Union, and near the

railroad between Moscow and Monino. It was also conveniently located only a short

distance from Sergey Korolyov's OKB-1 design bureau in Kaliningrad and Vladimir

Chelomey's OKB-52 in the town of Reutov. The fact that the Air Force academy

was situated in nearby Monino was considered a bonus.

Another factor in this site's favour was that the land was already home to a

military installation. In the late 1930s it had been the site of a radio range, and a few

small buildings had been built at that time. One of these (built in 1938) has survived

and is now being used as a garage for buses from the TsPK motor pool.

TsPK's first buildings

Construction of other buildings and facilities started in 1960 and by the following

year, the first new building was completed. The Headquarters and Staff Building was

a two-storey office structure that was big enough to house the centre's entire staff,

including the cosmonaut detachment. In 1962, a second building was constructed,

which now houses the TsPK technical library, and in 1964, a new wing was added to

the staff building, containing a gymnasium and other facilities.

The main entrance to the Headquarters and Staff Building. Either side of the door

are reliefs honouring Yuri Gagarin and Sergey Korolyov. The Order of Lenin and

the Order of Friendship of Peoples can be seen next to the name of the centre

Another new complex built was a barracks for the soldiers serving in Unit 26266,

as the Cosmonaut Training Centre was officially known. Right next to that was the

first medical department, which in the 1960s and early 1970s also acted as the

profilactorium (the facility in which crews re-adapted to gravity after space flights)

and where they were debriefed. This function was later taken over by the

Profilactorium that is still in use today. Once the switch had been made, the old

facility became a policlinic and pharmacy.

The simulator building

It was also in 1964 that the first structure that was meant to house simulators was

built, dubbed `Korpus D'. Up to that point, mission training had taken place at

Sergey Korolyov's design bureau OKB-1 in Kaliningrad. In fact, in the 1960s, there

would be only a few simulators in TsPK and there was a constant struggle between

Korolyov's design bureau and the Air Force over who should be in charge of crew

training and where this training was to take place.

This was finally resolved in the early 1970s, but the conflict had an effect on the

development of TsPK and on the Soviet space programme as a whole, which suffered

delays and setbacks because of the rivalry between the Air Force and the design

bureaus, all of whom wanted to have a decisive role in the planning and preparation of

manned space flight. This went so far that the design bureaus were not even willing to

2 The Cosmonaut Training Centre: birth and growth

Vostok back-up cosmonaut Vladimir Komarov entering a Vostok simulator

supply TsPK with the necessary simulator technology to get crews trained for

missions.

Another aspect that had a negative influence on the early years of the Soviet

programme was the ad-hoc style in which missions were planned. It seemed that

there was no long-term vision and this was reflected in the decisions that were made