航天测控网还同时对第二级火箭A舱段的轨道飞行参数进行了监测，它也成为人造地球卫星，在第一时间伴随着“简易卫星”绕地球飞行。但是各测控站点的主设备很快停止了工作。然而，在各个站点工作的官兵很快就再次投入工作——因为过了一个月，“2号卫星”发射升空了。
3．2 进入太空的 “莱卡”
从1957年5月起，卡普斯金亚尔基地开始发射一系列地球物理探空火箭，在其头部舱内，人们放置了活的试验体——杂交犬。这次，航空医学科学试验研究院的工作人员在永不疲倦的伊斯多夫斯基的领导下开展了长期失重状态的影响研究。为此，需要将装有活试验体的密封舱送到尽量高的轨道，运载火箭选用了地球物理探空火箭P—2A[2]，它是以P—2弹道导弹为基础改造的，能将载荷送到200千米的高度。
探空火箭P—2A的头部是装有两只试验犬的密封舱。通过相互独立、特殊固定的服装将活的试验体固定，而且试验体没有用弹射装置，而是使其随头部舱段一道返回地面。除了犬类，参加了试验的还有小白鼠和大老鼠，它们被雌雄成对地放入篮筐内，没有采用空间固定的方式。
把P—2 A探空火箭发射到212千米高度时，上升段的速度最高达到1．72千米/秒，下降段则最高达到了1．75 千米/秒。其间，轴向过载平缓地从1g增加到6g，火箭随后进入失重状态，持续时间360~370秒。在到达飞行弹道的最高点处，头部和火箭的箭体分离。在下降制动过程中，密封舱再次出现很大过载。在飞到4 千米的高度时，减速伞打开，到达2千米时，主伞打开。在火箭发射10分钟后，其头部舱段返回地面。
新型探空火箭的第一次发射安排在了1957年5月16日。密封舱内是试验犬“红头发”和“贵夫人”。从发射、飞行一直到返回落地都进行得非常顺利。5 月24 日的第二次试验飞行派遣了“红头发”和“乔伊娜”参加，但是由于在飞行过程中出现了密封舱泄漏的情况，从高处返回的只是两具停止了呼吸的试验犬尸体。人们很快找到了结构中的缺陷并将其修复，随后又分别于8 月25日（“小松鼠”和“摩登女郎”）、8月31日（“小松鼠”和“贵夫人”） 和9月6日（“小松鼠”和“摩登女郎”） 进行了三次成功的发射。
P—2A探空火箭发射的重要意义还在于验证了美国人关于活体组织在麻醉作用下6承受的过载和失重状态的数据。为此，在火箭发射前1小时，其中的一只试验犬皮下被注射了10%的乙烯醛稀释溶液。选择的剂量足够使该犬在2到3小时的时间内处于深度睡眠状态。
学者们发现，与健康犬相比，麻醉犬在飞行过程中呼吸和脉搏都减缓了。这与美国人用猴子做试验所获得的数据是一致的，由此可以获得一个很重要的结论：航天飞行对于不同生物的影响是相同的，由此推断，人体的反应也将与动物反应相似。
短时间内达到200 千米高度的飞行验证了返回舱的密封可靠性，它完全可以作为载人航天飞船返回舱的样机。其实1957年的时候，苏联的航天人还没有准备好向太空发射活体生命，但这又完全是一个很自然的决定。在第一颗人造地球卫星发射后，西方的反响使得苏联领导人赫鲁晓夫获得了灵感，他把从事航天项目科研工作的领导人，包括科罗廖夫，召集到了自己跟前，并建议在11月7日，伟大的十月革命胜利和苏维埃政权成立40周年之际，应当准备一个不同寻常的航天“礼物”以示庆祝。如果只是简单地重复发射一颗带天线的球形航天器，显然没有意义，于是人们想到一个主意：把伊斯多夫斯基的一只试验犬送入轨道。尽管大家都知道，还没有研制出能从轨道返回地面的系统，所以试验犬必死无疑，但是如果为了节日庆典，又有什么不可以呢？
10月12日，第一特种设计局接到了政府令，要求他们准备发射第二颗卫星。依照指令，设计局找出原来在试验台上试验过的轻量化运载火箭P —7（8К71ПC），以及简化卫星的备份系统。以这些“物料”为基础，就可以试着进一步巩固第一颗卫星的胜利了。
时间很紧，于是“2 号卫星”就在没有设计图的情况下开始了建造。几乎所有的零件都是按照草图生产的，装配也不是按照文档，而是直接按照现场设计师的指挥进行的。
有一个没有料到，但是又不得不做的决定是，卫星与P—7运载火箭的核心模块不执行分离。这样就能明显简化卫星结构，因为可以用运载火箭上安装的遥测数据转发系统。同时运载火箭的箭体上还能安装相应的设备，观察在轨飞行过程中太阳光谱中紫外线和X射线的强度、试验活体的生命活力，以及宇宙射线的变化情况。此外，卫星上还安装了计时装置（电子钟） 和开关装置，用于在卫星飞抵苏联上空时开启科学测量设备，而在飞出国境时关闭相应设备。这样运载火箭全部的第二级，即“A”中心舱段，就成为第二颗人造卫星。
活体密封舱则直接利用P—2A高空探测项目中获得的成果。它是一个长800毫米的铝制圆柱形容器，固定在一个受力框架上，两端是留有观察用窗口的可拆卸的盖子。盖子上面还有密封的通道，便于电线进入舱内。空气的再生则是利用特殊的高活性碱性金属化合物，产生动物生存所必需的氧气，并降低空气含量中的二氧化碳和过多的水蒸气。反应产生的物质以网状的形式附着于试验活体两侧的盒子表面。由于失重状态下不再遵循地面上的惯例，因此舱内安装了强制通风系统。食品和水放在金属制的、容量为3升的储箱中。
对于空间固定方面，人们用轻质的纺织品制成衣服，并用金属链固定，这样就限制了试验体在舱内的移动性，但是它们可以站着、坐着或躺着，同时它们的所有运动都通过特殊的传感器记录了下来。
在数十只大体很相似的试验犬中，选中了最适合的3 只，并开始为飞行做准备：“莱卡”、”“小白”和“小苍蝇”。“小白”已经乘坐P—1E探空火箭飞行过两次，实实在在地为科学研究做出了贡献，而且她已经生了一群狗宝宝。善良的学者们决定不再让她参与试验，仅作为备选试验犬。经过多方讨论后，确定由犬龄两岁、体重6千克的混血狗“莱卡”参加飞行试验。当她还是“小姑娘”的时候，绰号是“小卷毛”。实际上，她身上是很平顺的白短毛，半耷拉的耳朵上有很对称的黑色斑点，短短的尾巴，爪子细小又匀称。伊斯多夫斯基研究小组的同事开始叫她“莱卡”，这正与她的吠声相呼应。“小苍蝇”也被接纳成为试验犬，人们对它进行了监测记录，在她身上安装了各种生命指标监测设备和测量仪器。
所有的三只犬都做了手术，在脑部负责睡眠的一小块皮层的动脉血管处，安装了测量血压和脉搏的传感器。另外胸腔内还嵌入了记录呼吸频率和心电图的传感器。
手术完成后，兽医彼得罗娃对它们进行了不间断的观察。她每天都将试验犬绑定，对完成了手术的皮层和血管部位进行特殊的训练。
被转运到秋拉塔姆后，试验犬的训练依旧继续，直到发射前。“莱卡”每天都会有几小时被放在卫星舱中。它总是很安静地坐在那里，使人们能够记录它的各种物理体征指标。试验犬也习惯了喂食器，它就像一个子弹带，在一个个小的金属盒中装着高热量的食品。每个小盒中装有足够一天的食物，食品总量按照20 天的需求配备。
为了对装配好的全系统进行测试，连续3 昼夜，试验犬“小苍蝇”被放置到装满各种测试设备的舱内。在完成了这次全系统试验后，人们发现“小苍蝇”一次都没有去喂食器吃东西，几乎要饿死和渴死了。试验犬的这种怪异行为与在莫斯科进行的相似的，但是“完美”的试验大相径庭，这把研究人员逼进了死胡同。一名研究人员建议，在喂食器中放置一些熏制肉肠，以增加“味道”。有趣的是，最后这个简单的配方被营养学家所采用，试验犬后来正是在有熏制肉肠“香味”的食物的陪伴下畅游了太空。
10月12日，P—7火箭（编号M1—2ПC）被运送到发射场。同时被送到这里的还有试验犬的固定座椅、生活舱，以及与“简化卫星”相似的密封舱。安装在运载火箭模型上面的第二颗卫星的训练样件，早已在巴特里普基的试验工厂制造完毕，还对固定座椅进行了仔细的修改，使其能够与基地的其他系统完好地组装在一起。
就在即将把卫星和火箭转移到发射塔上之前，专家们吃惊地发现了一个糟糕的情况——负责在轨飞行阶段周期性地关闭星上设备的电子计时钟，在电流的冲击作用下自己停止工作了，之后所有的系统也就跟着“死掉”了。于是，火箭转运只能搁置。人们又对相关的设计进行了修改和检查。
1957年10月31日早晨，“莱卡”已经整装待发，即将前往卫星舱。人们为她清洁了皮肤，在连接传感器导线的皮肤表面涂抹了酒精。当天中午，她被安入飞行舱中，将近午夜1 时，她在舱中被安置到了运载火箭的载荷舱。期间，医疗服务队的工作人员一直陪伴在她身边。其时正值清冷的秋季，人们不得不把地面空调产生的热空气用软管接到舱段中。
1957年11月3日莫斯科时间5时30分42秒，名为“卫星”的运载火箭从秋拉塔姆发射场发射起飞，将携带试验犬的人造地球卫星送入到近地高度225千米、远地高度1671千米的椭圆轨道。“莱卡”成为第一个获得第一宇宙速度的生命体，而508．3 千克这一卫星总质量也创造了新的纪录。
人们通过遥测通道获得的数据发现，发射过载将试验犬压向密封舱中的座椅，但是她依然安静地坐在那里，没有发生抽搐。脉搏和呼吸速度都升到了平时的3倍，但是心电图却没有任何病变异常。随后各项指标逐渐恢复正常。伊斯多夫斯基研究小组的人员发现了一定量的发动机辐射。虽然在失重状态下，“莱卡”的感觉却很正常。分析并对照之前在实验室研究中所获得的数据，人们可以得出结论：生命体能够很好地承受卫星飞行的过程以及从发射到进入轨道的过程。
在卫星发射后的在轨飞行过程中出现了失重状态。生命体不再感受到向飞行舱地板方向的重力，而“莱卡”很轻松地领略了这种感受——她开始在从未经历过、从未适应过的失重状态下生活。这件事情的重要意义不论怎样评价都不为过！因为学者们首次在太空中建立了一个小小的“岛屿”，并由此知道了地球上的生命能够在这个新的居住环境中生存。
由于在苏联官方的媒体中并没有关于试验犬名字的“正式”报道，因此很快出现了各种版本的传闻。
《纽约时报》在11月5日写道：“世界上毛色最蓬松、最孤独、最不幸的一只狗，据传名叫 ‘小柠檬’，表示像一只小柠檬似的小狗，昨天在1000英里[3]以上的高度，以18000英里/时的速度开始绕地飞行。”
后来，通过外交渠道传出小狗名为“小卷毛”，翻译成德文是“画报”，这一称呼听起来就像“洛基”。在后来的新闻报道中，飞上太空的小狗有称“贵夫人”的，有称“琳达”的，基本都是记者们从公开的参加了探空火箭飞行的小狗名字中推测的。最后，塔斯社发布官方声明，称第一只飞上太空的试验犬名叫“莱卡”。
起初人们预计，“莱卡”在太空中在轨生活的时间应该不少于1周。但是卫星设计师们没有想到，在太阳光照射下，密封舱被很快加热，而增加的热量又无处，也无法排出7，于是舱内温度快速上升，这样飞行到第三天时，试验犬就牺牲了。而与她的通信联系在此之前就已经中断。故障是由遥测信号转发器的计时装置错误引起的，它没有在卫星通过苏联上空，而是在境外不知何处就打开了转发器。
“莱卡”过早死亡的消息在很长一段时间内都未公开。官方人士和苏联历史学家在数十年的时间里一直声称，“莱卡”一直活到了为其设定的生命期限，并且是通过食物中添加了毒药而帮助其安乐死的。
“2号卫星”绕地飞行了2370圈，并于1958年4月14日终止。全世界的新闻报刊都对苏联所取得的新成就表示了祝贺。只有英国的动物保护组织对苏联的设计师们颇有微词，谴责他们没有准备好让“莱卡”从轨道返回地球的措施，并向赫鲁晓夫提请了请愿书。作为回应，苏联的工业部门开始生产“莱卡”牌香烟，而她可爱的鼻头也出现在了邮票和明信片上。
3．3 “Д 卫星”
面对世界范围内掀起的高涨热情，苏联领导人并没有吝啬表彰第一颗人造地球卫星的建造者们。
1957年12月18日，第一特种设计局的团队被二度授予列宁勋章，设计局的大约500 名员工获得了勋章或奖章； 5 名员工被授予“社会主义劳动英雄”的称号； 11 名员工，其中包括科罗廖夫，获得了列宁勋章。
借此机会，总设计师最终得到了苏共中央委员会和部长会议的特别命令，调拨专用物资，在加里宁格勒（当时名叫巴特里普基村的地方扩建出的新城） 修建了新的文化宫、体育馆、游泳馆、音乐学校、医院、幼儿园和新的商店等。名为加里宁的文化宫是从1958年开始建设的。总设计师为该建筑赋予了特殊的意义，并为其奠基铺下了第一块石头。他非常热爱这个自己生活和工作的城市。