Второй полет «U-2» в рамках нового задания 4058 состоялся 28 августа – сразу после триумфального сообщения ТАСС. Разведчик, оборудованный фотокомплектом А-2, доставил великолепные вертикальные снимки стартового комплекса «первой площадки». В течение пяти дней аналитики обрабатывали их, после чего построили миниатюрный макет, на котором были отражены все детали этого уникального сооружения. Их общий вывод был однозначен: единственный комплекс с экспериментальной ракетой не представляет серьезной угрозы.

Аналитики ошиблись. Через месяц произошло событие, которое журналисты сравнили по значимости с бомбардировкой Перл-Харбора. На орбиту вышел искусственный спутник!

Обсуждение технически реальных проектов запуска первого искусственного спутника Земли началось после того, как в октябре 1951 года Международный совет научных союзов при ООН принял решение об организации Международного геофизического года (МГГ). Его решили приурочить к периоду максимума солнечной активности – он должен был начаться 1 июля 1957 года и закончиться 31 декабря 1958 года. Сначала, 29 июля 1955 года, о своем намерении отправить спутник на орбиту в рамках программы «Vanguard» заявили американцы; через четыре дня к ним присоединились советские ученые. С этого момента в мировой прессе стала активно муссироваться тема искусственных спутников, причем об этом писали как о практически свершившемся факте. И мало кто из авторов многочисленных заметок и очерков сомневался, что первыми спутник запустят, конечно, американцы.

Однако Сергей Павлович Королев не собирался отдавать столь значимый исторический приоритет США. Он пришел в ракетную технику не только для того, чтобы создать новое грозное оружие, – он собирался сделать свою страну лидером в освоении внеземного пространства.

За теоретическим обоснованием возможности вывода на орбиту искусственного спутника главный конструктор обратился к увлеченному этой тематикой Михаилу Тихонравову – разговор состоялся в сентябре 1953 года. Работы над прототипом «Р-7» тогда только разворачивались, но специалистам было уже ясно, что пакетная ракета способна развить первую космическую скорость.

Группа Тихонравова произвела необходимые расчеты, результаты которых легли в основу докладной записки «Об искусственном спутнике Земли». 26 мая 1954 года Королев послал ее руководству с рекомендацией немедленно приступить к проектированию такого спутника. Ответ был отрицательным, ведь от «фирмы» Королева ждали прежде всего боевую межконтинентальную ракету, а научно-исследовательская тематика верхи волновала мало. Тогда Сергей Павлович подготовил новую записку, в которой напирал на «политическое значение» запуска первого спутника, но и это не произвело заметного впечатления. Королев не отчаялся, поскольку к тому времени научился использовать советскую бюрократическую машину во благо прогресса, и зашел с другого направления – через Академию наук, с которой имел давние прочные связи.

30 августа 1955 года, в то самое время, когда началось строительство полигона Тюра-Там, на совещании у Василия Михайловича Рябикова, занимавшего пост заместителя министра среднего машиностроения, собрались ведущие специалисты по ракетной технике, в том числе Сергей Королев, Михаил Тихонравов и Валентин Глушко. От Академии наук присутствовал Мстислав Всеволодович Келдыш. Королев выступил с кратким сообщением о проектах спутников, после чего предложил создать в структуре АН СССР специальный орган по разработке программы научных исследований с помощью серии космических аппаратов. Келдыш с энтузиазмом поддержал его и с декабря 1955 года по март 1956 года провел ряд совещаний ученых разных специальностей, так или иначе заинтересованных в изучении околоземного пространства. Каждое совещание было посвящено одному вопросу: космическим лучам, ионосфере, магнитному полю Земли и тому подобному. Обсуждались обычно три момента: что может дать искусственный спутник для данной области науки, какие приборы нужно поставить на него и кто из ученых возьмется конструировать их.

Серьезный подход к делу способствовал росту интереса к искусственным спутникам со стороны Академии наук, и правительство больше не могло отмахнуться от «фантастического прожекта». 30 января 1956 года было принято Постановление ЦК КПСС и Совета министров № 149-88сс, которым предусматривалось создание «Объекта Д». Так в документах именовался неориентируемый искусственный спутник Земли весом от 1000 до 1400 кг. Под научную аппаратуру выделялось от 200 до 300 кг. Срок первого пробного запуска на базе разрабатываемой баллистической ракеты дальнего действия – лето 1957 года.

Получив долгожданное постановление, Сергей Королев немедленно приступил к реализации своих планов. В ОКБ-1 появился отдел, который должен был заниматься исключительно разработкой спутников. Возглавил его, как и ожидалось, Михаил Тихонравов, перешедший из военного института в бюро на постоянную работу. К июлю 1956 года эскизный проект «Объекта Д» был готов. После перебора вариантов остановились на конической форме корпуса со сферическим днищем.

В конце года вдруг выяснилось, что намеченные планы находятся под угрозой срыва из-за трудностей в создании научной аппаратуры. Правительство установило новый срок запуска «Объекта Д» – апрель 1958 года. Столь значительная отсрочка категорически не устраивала Сергея Королева, ведь он полагал, что американские конкуренты сумеют запустить свой «Vanguard» намного раньше. И тогда было принято волюнтаристское решение, ставшее историческим: ОКБ-1 внесло предложение о срочной разработке и запуске в апреле-мае 1957 года так называемого «Простейшего спутника» («Объект ПС») массой до 100 кг.

Предложение было принято, и 15 февраля 1957 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР № 171-83сс, предусматривающее запуск простейшего спутника на орбиту, проверку возможности наблюдения за спутником и приема радиосигналов с его борта. Важный момент – запуск «ПС» разрешался только после одного-двух успешных стартов ракеты «Р-7».

Руководство работами по конструированию и изготовлению облегченного варианта спутника поручили двум инженерам – Михаилу Степановичу Хомякову и Олегу Генриховичу Ивановскому. Радиопередатчик сконструировал Вячеслав Иванович Лаппо. Специальные сигналы для передатчика придумывал Михаил Сергеевич Рязанский. Головной обтекатель ракеты, защищающий спутник от воздействия атмосферы на участке выведения, проектировала группа Сергея Осиповича Охапкина.

Хотя спутник и выглядел по схеме очень простым, но создавался он впервые, никаких аналогов орбитального искусственного объекта в технике не существовало. Задано было только одно – ограничение по весу: не более 100 кг (в конечном виде он весил еще меньше – 83,6 кг). Довольно быстро конструкторы пришли к выводу, что выгодно сделать спутник в форме шара. Сферическая форма позволила при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем. Все, кто работал в то время над спутником, позднее отмечали, что Королев особое значение придавал эстетике первого космического аппарата: алюминиевая сфера была тщательнейшим образом отшлифована до чистого блеска и помещена, словно драгоценность, на ложе, обитое бархатом. Королев предвидел, что «ПС» станет одним из символов ХХ века, появится на марках и медалях, на открытках и в памятниках, поэтому добивался максимальной выразительности при элегантной простоте внешнего вида. Проектирование велось быстрыми темпами, а изготовление деталей шло параллельно с выпуском чертежей. Копию спутника многократно состыковывали и отделяли от корпуса ракеты, пока конструкторы не убедились, что все работает как надо.