Второй осмотр места падения действительно позволил обрести уверенность: Юрий Алексеевич погиб вместе со своим инструктором. Обнаруженные фрагменты тел и одежды пилотов доставили в Москву, где уже к вечеру кремировали – две урны с прахом были выставлены для прощания в Краснознаменном зале Центрального дома Советской Армии (ЦДСА). У современных исследователей давней трагедии возникает резонный вопрос: зачем было столь поспешно кремировать останки? Ответ прост: информация об авиакатастрофе прошла в средства массовой информации утром 28 марта, до завершения второго осмотра, и страна хотела подобающе проститься с героем космоса.

Смерть Юрия Алексеевича Гагарина потрясла весь мир. В адрес семей Гагарина и Серёгина посыпались телеграммы со словами соболезнования, скорбь выражали главы государств, международные организации, руководители политических партий. Доступ к урнам был открыт 29 марта с 9:00. В тот день с прахом погибших попрощались около сорока тысяч человек. В почетном карауле стояли руководители партии и правительства, космонавты, летчики, рабочие и колхозники, ученые и артисты, маршалы и солдаты.

Вечером Николай Каманин, Валерий Быковский, Алексей Леонов и Павел Попович выступили в прямом эфире на телевидении, чтобы рассказать о гибели Гагарина и Серёгина, поделиться воспоминаниями о встречах с ними. Ведущий спросил Каманина: «Нужно ли было Гагарину летать? Мог ли он не летать?» Николай Петрович ответил так: «Гагарин не мог не летать, для него жить – означало летать. Вопрос о том, нужно ли летать космонавту, звучит неестественно. Это всё равно, что спросить: нужно ли пловцу плавать, а моряку выходить в море? Не каждый летчик может быть космонавтом, но космонавт не может не летать».

30 марта зал с урнами пришлось открыть на полчаса раньше – люди занимали очереди с шести утра. В 13:00 в почетный караул встало руководство Министерства обороны. В 13:10 космонавты подняли урны и вынесли их на площадь Коммуны. Минут через десять длиннейшая траурная процессия тронулась по Неглинной улице к Дому Союзов. На протяжении всего пути стояли сотни тысяч москвичей, удрученных тяжелой утратой. Около Дома Союзов урны были установлены на артиллерийские лафеты, все провожающие вышли из машин, и траурная процессия направилась на Красную площадь. Вслед за урнами шли родственники, члены Президиума ЦК КПСС, космонавты, маршалы, министры, генералы и офицеры. В 14:30 урны с прахом Юрия Гагарина и Владимира Серёгина были установлены в нишах Кремлевской стены.

28 марта 1968 года для выяснения обстоятельств авиакатастрофы была создана правительственная комиссия, которую возглавил Дмитрий Фёдорович Устинов, занимавший должность секретаря ЦК КПСС. На ее первом заседании были образованы четыре подкомиссии: № 1 – по изучению летной подготовки экипажа, проверке организации и обеспечения полета 27 марта 1968 года; № 2 – по изучению и анализу материальной части самолета «МиГ-15УТИ» № 612739 и подготовки его к полету; № 3 – по проверке организации летной подготовки космонавтов в ЦПК ВВС; № 4 – по подготовке общего заключения и доклада в ЦК КПСС. В состав каждой подкомиссии вошли от 12 до 15 человек, в том числе представители КГБ, правительства и ЦК КПСС.

1 апреля первые три подкомиссии начали активную работу. Результаты расследования были изложены в двадцати девяти томах, доступа к которым нет до сих пор. Поэтому обсуждение версий долгое время велось только в опоре на свидетельства тех людей, которые принимали участие в разбирательстве.

Прежде всего были определены обстоятельства катастрофы. Первое – самолет перед ударом о землю был целым. Второе – двигатель самолета работал в момент удара на оборотах, достаточных для горизонтального полета. Третье – летчики не пытались катапультироваться. Четвертое – летчики были в рабочем состоянии. Пятое – по двум кабинным часам и наручным часам пилотов катастрофа произошла в 10:31, то есть через 50 секунд после последнего радиообмена. Дополнительно было подтверждено, что Юрий Гагарин и Владимир Серёгин находились в самолете абсолютно трезвыми – последний раз они выпивали 25 марта, на пятидесятилетии замполита Центра подготовки космонавтов, но в меру, и рано покинули торжество.

Далее начались всевозможные проверки исправности техники с привлечением сторонних специалистов. Они позволили комиссии сделать определенный вывод: «Подготовка самолета к полету 27. III. 68 года произведена в полном объеме, в соответствии с требованиями действующей документации по технической эксплуатации».

Намного сложнее оказалось установить состояние «МиГа», его двигателя и оборудования во время самого полета. Тем не менее научные методы расследования в авиации уже тогда достигли высокого уровня, и было доказано, что все системы функционировали в пределах нормы до разрушительного удара о землю. Один из способов, который тогда применили, – анализ отпечатков стрелок приборов на циферблатах. С его помощью восстановили показания авиагоризонта, узнали обороты двигателя, углы отклонения рулей высоты и прочее.

Специалисты делали всё возможное, чтобы использовать несколько независимых источников информации. Сразу после установления места падения «МиГа» были приняты меры для сохранения обстановки в нетронутом виде. Кроме того, немедленно начались фотографирование, тщательные измерения, аккуратный сбор и учет всех частей самолета. По стоящим рядом березам, верхушки которых срубил «МиГ», получилось точно установить угол наклона его траектории перед ударом о землю. Размеры ямы, образовавшейся при ударе, позволили вне зависимости от показаний приборов определить скорость полета.

Не менее строго изучалась возможность столкновения с птицами, другим самолетом, шаром-зондом, запускаемым для получения данных о состоянии атмосферы. Отряды солдат несколько раз прочесывали округу в поисках такого шара или останков птиц. Были изучены документы, регламентирующие полеты. Сопоставлены проводки радиолокаторами самолетов, находившихся в данном районе. Версии о столкновении были отвергнуты.

Важная информация была получена при изучении состояния экипажа, включая момент удара о землю. Медики проанализировали магнитофонную запись речи Гагарина, изучив динамику ее частотного спектра. Эксперты по отпечаткам пальцев рук и обуви установили, в каких позах находились пилоты при ударе. Патологоанатомы произвели тщательное обследование останков. Комиссия подтвердила сделанное ранее предположение: Гагарин и Серёгин было полностью работоспособны до самого конца. Юрий Алексеевич левой рукой держался за ручку управления двигателем. Ноги у обоих летчиков были на педалях. Следов отравления ядами или газами обнаружено не было, как и признаков характерных повреждений от взрыва или пожара.

Так что же могло произойти в полете? Что стало причиной катастрофы?

В марте 1987 года профессор Сергей Михайлович Белоцерковский и летчик-космонавт Алексей Архипович Леонов, участвовавшие в расследовании, выступили со своей версией авиакатастрофы, унесшей жизнь Юрия Гагарина. Они сообщили, что группа специалистов по динамике полетов Военно-воздушной инженерной академии имени Н. Е. Жуковского произвела ряд расчетов, дублируя их в двух организациях. Примечательно, что расчеты делались на той же вычислительной машине БЭСМ-2М, на которой Юрий Гагарин производил свои исследования по аэродинамике полета космоплана «ЮГ». С помощью моделирования удалось восстановить наиболее вероятный ход событий.