Yuri Gagarin ismerte Valentin Bondarenkot?

1960. április 28-án húsz társával együtt választották ki, hogy a Szovjetunió első űrhajósai között legyen. A csapatnak ő volt a legfiatalabb tagja, ezért Valentyin Junior, illetve Csingiling néven becézték. Kiképzésük május 31-én kezdődött meg, abból a célból, hogy a Vosztok-program űrhajósai legyenek.

A kiképzés során 1961. március 23-án, Moszkvában, egy 15 napos alacsony nyomású kamrában eltöltendő gyakorlat során súlyos baleset érte. A kabinban 100%-os oxigén légkör volt, s miután néhány bioszenzoros érzékelő helyét megtisztította alkoholos törlőkendővel, azt véletlenül az elektromos főzőlapra ejtette, amitől a kabin azonnal lángra kapott. Bondarenko a rendelkezésére álló gyapjúból álló ruhával próbálta eloltani a tűzet, de ez ebben a környezetben még tovább súlyosbította a helyzetet. Testének nagy része harmadfokú égési sérüléseket szenvedett el. A helyi Botkin Kórházba került a sebész és traumatológus Vlagyimir Goljahovszkij vette ápolásba. A sérülésének súlyosságát jól jellemzi, hogy kizárólag a talpán (melyet a csizmája megvédett) találtak olyan pontot, ahol az infúziót be tudták kötni. Az orvos feljegyzései során Bondarenko többször is elmondta (amíg el nem veszítette eszméletét), hogy kizárólag ő hibázott, és senkit se büntessenek meg miatta. Betegágyánál Jurij Alekszejevics Gagarin is megjelent, aki később a világ első űrhajósa lett.