Сергея Павловича Королева совсем не расстроила эта неудача. Он был уверен, что в следующий раз свести корабль в правильном направлении обязательно получится. Главное – сработала «ТДУ-1», а переход на более высокую орбиту является ценным экспериментом сам по себе, хорошо продемонстрировав возможности ориентируемых космических аппаратов.

Постановлением правительства устанавливались сроки запусков кораблей. В мае 1960 года на орбиту должны были отправиться два корабля «1КП»; до августа 1960 года – три корабля «1К», создаваемых для отработки основных систем корабля и аппаратуры фоторазведчика; в период с сентября по декабрь 1960 года – два корабля «3К» с полноценной системой жизнеобеспечения: на таком предстояло лететь первому космонавту).

Времени, как водится, было в обрез. Поэтому конструкторы решили не повторять запуск «1КП», а сразу готовить «1К». Новый корабль отличался от «простейшего» прежде всего наличием теплозащиты и катапультируемого контейнера с подопытными животными, который являлся одним из вариантов контейнера для будущих полетов человека. В контейнере разместили кабину для животных с лотком, автоматом кормления, ассенизационным устройством и системой вентиляции, катапультные и пиротехнические средства, радиопередатчики для пеленгации контейнера, телекамеры с системой подсветки и зеркал.

Поскольку на этот раз спускаемый аппарат должен был вернуться на Землю, его снабдили парашютной системой. Спускаемый аппарат выпускал свой парашют по сигналу барометрических датчиков на высоте порядка 10 км, а после снижения до высоты 7–8 км отстреливалась крышка люка и катапультировался контейнер с животными.

Наконец все было готово, и 28 июля 1960 года на полигоне Тюра-Там стартовала ракета «Р-7А». Под ее головным обтекателем находился корабль «1К» № 1 с собаками Лисичкой и Чайкой на борту. И вновь ракета показала свой непростой характер. На 24-й секунде полета из-за возникших высокочастотных колебаний взорвалась камера сгорания блока «Г». Еще через десять секунд пакет развалился, упав на территории полигона. Спускаемый аппарат разбился при ударе о землю, собаки погибли. Подлинную причину колебаний так и не выяснили, списав на отступление от технологических норм. Королев тяжело переживал эту катастрофу – рыжая Лисичка была его любимицей.

Страшная гибель собак подстегнула конструкторов к созданию надежной системы аварийного спасения на этапе выведения. В этой разработке принял участие сам главный конструктор, весьма озабоченный большим количеством отказов ракет на первых минутах полета. Система аварийного спасения работала следующим образом. Если сбой происходит до 40-й секунды полета, то по сигналу, подаваемому из бункера, катапультируется контейнер с космонавтом. Если ракета начинает вести себя ненормально в промежутке с 40-й по 150-ю секунду полета, ее двигатели отключаются и при падении ракеты до 7 км осуществляется катапультирование по штатной схеме. Если что-то не заладится с 150-й по 700-ю секунду, опять же вырубаются двигатели и отделяется уже весь спускаемый аппарат. При неисправности блока «Е», которая может произойти в промежуток с 700-й по 730-ю секунды полета, выключается его собственный двигатель, но при этом отделяется весь корабль. Однако задача спасения на первых 15–20 секундах полета не имела удовлетворительного решения. Все, что можно было сделать – это развесить металлические сети в районе предполагаемого падения космонавта после его катапультирования, ведь парашют в этом случае просто не успел бы раскрыться. Но даже если космонавт останется цел, до него могло добраться пламя пожара.

Сергея Королева беспокоило, что пилота нельзя спасти на этих роковых секундах, но поскольку затягивать работы над кораблем было невозможно, главный конструктор решил, что в данной ситуации пилотируемый запуск следует производить только после двух удачных полетов полностью собранного беспилотного корабля.

К следующему запуску готовились с особой тщательностью. 16 августа состоялся вывоз ракеты на старт с расчетом пустить ее на следующий день. Неожиданно на носителе забраковали главный кислородный клапан, и пришлось задержать пуск, пока не привезли новый специальным рейсом из Куйбышева. Больше всех по этому поводу переживали медики. Они уверяли, что подопытные собаки от непривычной обстановки стартовой позиции «сойдут с ума» раньше, чем доберутся до космоса. Но животные стоически перенесли задержку.

19 августа 1960 года с полигона Тюра-Там успешно стартовала ракета-носитель «Р-7А». Она вывела на орбиту высотой 306 км в перигее и 339 км в апогее беспилотный корабль «1К» № 2 массой 4600 кг, получивший официальное название «Второй космический корабль-спутник». На его борту находились собаки Белка и Стрелка.

Обе собаки были небольшими и светлой масти. Белка весила четыре с половиной килограмма, Стрелка – на килограмм больше. Как и у Лайки, у новых собак-космонавтов регистрировались артериальное давление, электрокардиограмма, тоны сердца, частота дыхания, температура тела и двигательная активность. На орбите они были не одни: в отдельном герметичном контейнере, расположенном в той же катапультируемой установке, находились две белые крысы и двенадцать белых и черных мышей, насекомые, растения и грибы. Вне катапультируемого контейнера помещались еще двадцать восемь мышей и две крысы. Кроме того, в спускаемом аппарате разместили пакеты с семенами различных сортов кукурузы, пшеницы и гороха, чтобы проверить воздействие космического полета на их урожайность.

Наблюдения за животными велись с помощью системы «Селигер» с двумя телекамерами, снимавшими собак анфас и в профиль. На Земле изображение фиксировалось на кинопленку. Благодаря этой съемке, а также расшифровке медицинских параметров выяснилось, что на четвертом и шестом витках Белка вела себя крайне неспокойно, билась, старалась освободиться от привязных ремней, громко лаяла. Потом ее вырвало. Позднее этот факт повлиял на выбор длительности первого полета человека – один виток.

Перед спуском с орбиты вновь отказала основная система ориентации, построенная на инфракрасной вертикали. Сергей Королев был в бешенстве, но его успокоили, объяснив, что это хороший шанс испытать резервную систему, ориентирующуюся по Солнцу. 20 августа наземный измерительный пункт выдал команду на запуск программно-временного устройства «Гранит», обеспечивающего последовательность операций спуска. Сработала «ТДУ-1», спускаемый аппарат отделился от приборного отсека, вошел в атмосферу и приземлился в треугольнике Орск – Кустанай – Амангельды с отклонением всего лишь на 10 км от расчетной точки. Он пробыл в космосе больше суток, совершив семнадцать витков вокруг Земли.

В отличие от предыдущих собак, клички которых и факт гибели надолго засекретили, Белка и Стрелка стали знаменитыми. Во многих советских школах после возвращения корабля проводились специальные уроки хорошего отношения к дворнягам. Рассказывают, что на Птичьем рынке в Москве резко увеличился спрос на беспородных щенков.

Собаки быстро реабилитировались после полета. Позднее Стрелка дважды приносила здоровое потомство – шесть щенков. Каждый из них был на учете, и за него персонально отвечали. В августе 1961 года Никита Сергеевич Хрущев отправил щенка по кличке Пушок в подарок Жаклин Кеннеди, жене президента США.