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英雄凯旋，震惊世界
加加林降落后，远在数百千米外的搜救队完全不知道他的落点，他只能自主求援。一位守林人的妻子和她5岁的孙女正在附近种植土豆，当她们看到一个穿着亮橙色衣装、戴着头盔的男人穿过田野时，感到非常害怕。加加林举起双手喊道：“我是苏联人，不是敌人，过来吧。”于是，她们帮助加加林打开头盔的紧锁，并给加加林喝了牛奶。
1961年4月12日11时50分，加加林被一架米-4直升机接到了恩格尔机场，随后乘伊尔-14飞机从恩格尔飞到古比雪夫，这里的工厂就是东方号运载火箭和东方号飞船的诞生地。前来迎接的有国家委员会成员、“先锋6”小组宇航员以及科罗廖夫等设计局成员，他们为加加林举办了一个盛大的晚宴。4月13日，加加林就此次飞行进行了详细的汇报，并回答了大家的很多提问。科罗廖夫对飞行中遇到的问题，如通信不良、仪器舱未及时分离、南纬40度以后通信中断、制动发动机提前关机、降落伞开伞问题、录音带不足问题、飞船旋转问题等问得很详细，这些将用于未来东方号飞船的改进。
4月14日上午10时40分，加加林等人乘伊尔-18专机来到了莫斯科。当飞机接近目的地时，7架米格-15战斗机起飞为其提供护航。在机场停机坪，赫鲁晓夫和苏联党政官员以及欢呼的人群前来迎接，其中就有加加林的妻子瓦莲京娜。
加加林的车队到达莫斯科红场。加加林在中央观礼台上发表了激动人心的讲话：“……我们将乘着我们苏联的宇宙飞船，沿着更远的路线飞行。我无比高兴，我亲爱的祖国在世界上第一次完成这一飞行，在世界上第一个穿越了宇宙。第一架飞机、第一颗卫星、第一艘宇宙飞船和第一次宇宙飞行—这，就是我的祖国掌握自然秘密的伟大历程……”
可惜的是，总设计师科罗廖夫因街道拥堵未能到达红场，只好回到家中通过电视观看。当晚，克里姆林宫举行了盛大的招待会，科罗廖夫应邀出席。招待会上，赫鲁晓夫向加加林颁发了苏联最高奖—苏联英雄称号。
加加林的首次飞行壮举，在全世界引起强烈反响，也引发空前的太空探险热潮。美国总统肯尼迪4月12日下午即向赫鲁晓夫发去贺电。不过，肯尼迪在国内则遭受到前所未有的巨大压力，从而使他下定决心，动员全国力量与苏联在新的航天领域一决高下，挽回“面子”。肯尼迪在1961年5月批准了美国国家航空航天局已筹划多时的阿波罗登月计划，目标是在未来十年内将宇航员送上月球并使其安全返回。
尽管当时中苏关系已进入低谷，但中国各界都对这一征服太空的壮举给予了高度评价。《人民日报》称这一成就“开创了人类征服宇宙的新纪元”；《光明日报》指出，这一成就表明“人类遨游太空的伟大时代开始了”。周恩来总理于4月12日向赫鲁晓夫发去贺电，热烈祝贺苏联发射载人宇宙飞船飞行成功。
加加林的太空之旅除了具有深远的政治意义，还有着重大的科学意义，证明人在短时间失重状态下完全可以正常生活。加加林后来回忆说：“当失重出现时，我的感觉好极了。任何事情都很容易去做。真是不可思议，腿和胳膊感觉不到重量，物体在座舱内飘浮，我也离开了座椅，悬在了半空。”他在描述从舷窗看到的景象时说：“我第一次亲眼见到了地球表面的形状。地平线呈现出一片异常美丽的景色，淡蓝色的晕圈环抱着地球，与黑色的天空交融在一起。天空中，群星燦烂，轮廓分明。但是，当我离开地球的黑夜时，地平线变成了一条鲜橙色的窄带，这条窄带接着变成了蓝色，复而又成了深黑色……”
为进一步扩大影响，宣传苏联在航天领域取得的伟大成就，加加林以及后来的东方2号宇航员季托夫开始了出访之旅。1961—1962年，加加林访问过阿富汗、巴西、加拿大、锡兰（今斯里兰卡）、古巴、捷克斯洛伐克、印度、芬兰、波兰、匈牙利、冰岛、埃及、法国和英国等27个国家，拜会过多国领导人和政府官员。不过，由于加加林的声望，肯尼迪禁止加加林访问美国。直到美国水星计划多次实现载人航天飞行，肯尼迪的敌意才开始减弱。1962年5月，季托夫应邀访问了美国，受到肯尼迪的接见。 1961年5月，加加林成为宇航员队长。1962年6月12日，晋升中校。1963年11月6日，晋升上校。1963年12月20日，荣升宇航员训练中心副主任。苏联官方尤其是宇航员训练中心主任卡曼宁试图让加加林远离任何飞行，担心这位著名的国家英雄发生事故。但加加林不愿放弃，在训练其他宇航员的同时，他自己仍然渴望能够再次进入太空。1967年4月，他完成了联盟1号新型飞船首次飞行的训练准备工作，成为正式宇航员科马罗夫的替补。加加林在进行宇航飞行训练之余，也未放弃驾驶歼击机。
正当加加林对未来充满信心的时候，灾难发生了。1968年3月27日，在弗拉基米尔州基尔扎奇市，加加林和飞行教练员谢廖金在一次例行训练飞行中，因所驾驶的米格-15UTI双座喷气教练机坠毁而罹难。
苏联成立的事故调查委员会查明了飞机与地面相撞时的状态。当时，飞机在两个云层的空域里飞行，看不见地平线。返航时，飞机本应下降转弯，后来一定发生了某种突发事件，使飞机处于临界状态。飞机飞出低层云，航迹倾斜角达到70°～90°，几乎是以垂直俯冲姿态下降。加加林和谢廖金尽了最大努力想使飞机退出俯冲状态，但当时飞行高度只有250～300米，时间也只剩2秒钟了。他们没有成功，年仅34岁的加加林就这样离开了人世，以至于人们都不相信他真的牺牲了。关于加加林飞机失事的真正原因长时间扑朔迷离，有多达10种说法，包括各种阴谋论。但苏联（俄罗斯）官方的说法是两位飞行员因躲避一只气象气球或避免飞机进入另一个云层而操作过猛，使飞机进入失速状态而坠毁。
加加林不幸牺牲后，世界各地以不同方式追记他的不朽功绩：1968年4月30日，位于莫斯科“星城”的宇航员训练中心被命名为尤里·加加林宇航员训练中心；拜科努尔航天发射场发射苏联第一颗人造地球卫星和东方1号飞船的发射台被命名为加加林起点；1968年，俄罗斯空军学院更名为加加林空军学院；1969年7月，美国阿波罗11号飞船首次登月任务期间，宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林在月球表面留下了一个纪念背包，里面装着纪念加加林和科马罗夫的勋章；1970年，月球背面一个直径262千米的撞击坑以加加林的名字命名；1976年，加加林的名字被列入美国新墨西哥州国际航天名人堂。
载人航天事业后继有人
继加加林完成首次太空飞行后，苏联的东方号飞船又完成5次载人飞行，其中包括世界上第一位女宇航员瓦莲京娜·捷列什科娃。最长的一次飞行任务由贝科夫斯基驾驶东方5号飞船创造，飞行时间达119小时。同期的美国水星计划，虽然也实施了6次载人航天飞行，但前2次是亚轨道飞行，后4次才是轨道飞行，而且最长的一次仅飞行了34小时20分。6位美国宇航员总飞行时间合计只有54小时，还没有捷列什科娃一人的飞行时间长！
在苏美载人航天竞赛第二个回合，美国实施了双子座计划，苏联实施了上升计划。上升1号飞船完成了首次载3人的航天飞行，持续时间24小时。1965年，上升2号飞船载着别利亚耶夫、列昂诺夫升空。此次飞行中，列昂诺夫完成了人类历史上首次太空行走，他在舱外活动12分钟。此后，随着双子座计划的稳步推进，美国取得的成果开始超越苏联：1965年6月3日，双子座4号飞船上的宇航员怀特完成出舱活动，持续时间21分钟，并用喷气装置实现了太空机动行走。1965年8月21日，美国发射双子座5号飞船，整个飞行过程历时190小时55分钟，绕地球飞行120圈。1965年12月4日，美国发射双子座7号飞船。飞船绕地球飞行206圈，历时330小时35分钟。1966年3月16日，美国发射双子座8号飞船，在飞行中首次实现飞船与阿金纳火箭上面级的对接。1966年7月18日，美国发射双子座10号飞船，它成功完成与阿金纳火箭上面级的交会对接，宇航员还出舱活动49分钟。1966年9月12日，美国发射双子座11号飞船，它与阿金纳火箭上面级实现了轨道对接，并用阿金纳的推进系统将飞船轨道升高到1368千米。
以上这些成就令美国赶上并超过了苏联。尤其是阿波罗登月计划的实施，美国举全国之力，最终在1969年7月20日完成了人类历史上首次载人登月的创举。
从1961年5月阿波罗计划获批，到1972年12月阿波罗计划落幕，历时约11.5年。在工程高峰時，参加工程的企业约2万个，大学200所，科学机构80多个，直接参加总人数超过30万。整个工程耗资巨大，达255亿美元（当时币值），峰值年份近30亿美元。1969年7月16日，阿波罗11号飞船载着宇航员阿姆斯特朗、奥尔德林和科林斯出发，实施首次载人登月。美国东部时间7月20日下午16时17分42秒，阿姆斯特朗和奥尔德林乘阿波罗11号飞船的登月舱降落在月球静海预定地点，人类的足迹终于踏上另一个天体的表面。完成月面考察任务后，他们乘登月舱上升舱返回月球轨道，与留在飞船指令舱内的科林斯会合，然后一同返回地球，并于7月24日在北太平洋夏威夷附近海域安全溅落。人类首次登月圆满成功，他们带回了最珍贵的礼物—22千克月球土壤和岩石标本。此后，阿波罗计划又实施了6次登月任务，其中5次取得成功。共有21名宇航员直接参加登月飞行，12名宇航员登陆到月球表面。