Первым этапом биокосмических исследований стали многократные полеты собак, обезьян и других животных в ракетах на высоте до 500 км в условиях, близких к космическому полету. Ученые пытались разработать средства и методы, обеспечивающие безопасность полета, катапультирования и парашютирования с больших высот; изучить биологическое действие первичного космического излучения.
В конце 1948 года в СССР по инициативе ученого и конструктора Сергея Королева началась работа по определению реакций высокоорганизованного живого существа на воздействие условий ракетного полета. После долгих обсуждений было принято решение, что биологическим объектом исследований станет собака.
22 июля 1951 года на полигоне Капустин Яр состоялся первый пуск ракеты с собаками Цыганом и Дезиком на борту. Первый суборбитальный полет занял всего несколько минут. Когда она оказалась на высоте 100 километров, отсек с собаками отделился и начал стремительно падать. Он приближался к поверхности земли со скоростью реактивного самолета. Жизнь собакам спас парашют, который открылся на высоте 7 километров. Первый суборбитальный полет занял всего несколько минут.
[ Капсула ракеты Р-2А с Дезиком и Цыганом "Живы!" ]
Сам академик Сергей Павлович Королев встречал собак, радостно бегая с ними вокруг машины. От того, насколько успешным оказывался полет, зависело, будут ли продолжаться дальнейшие эксперименты. Цыган в космос больше не летал. Собаку забрал академик Благонравов.
[ Собака Козявка на предполетной подготовке, 1956 г. ]
А вот Дезик продолжил служить науке. 29 июля 1951 года он снова отправился в полет. Со времени первого эксперимента прошла неделя. Ученых интересовало, насколько устойчивой окажется его психика. Узнать этого, к сожалению не удалось. Дезик погиб вместе со второй собакой, Лисой. Не сработал парашют и отсек, где находились собаки, врезался в землю.
[ Пёс Уголек, в такой же капсуле он летал на орбиту Земли. ]
Экспериментальные полеты продолжались. Летом 1951 года еще четыре раза с космодрома Капустин Яр стартовали ракеты с мохнатыми космонавтами. 15 августа Мишка и Чижик отправились в свой первый полет. 19 числа того же месяца в запуске участвовали Смелый и Рыжик. Случалось, что эксперименты заканчивались трагически. Так 28 августа погибли Мишка и Чижик. Это был их второй полет. В сентябре должен был состояться еще один запуск. Но собака по кличке Смелый сбежала незадолго до старта. Чтобы не срывать запуск ракеты, решили ничего не сообщать С. П. Королеву, а просто заменить собаку. В итоге вместе с псом Непутевым в космос отправилась абсолютно неподготовленная собака, которую нашли возле солдатской столовой. Животное оказалось способным. Всего через несколько часов новоиспеченный космонавт отправился в полет. Запуск и приземление прошли нормально, собаки благополучно вернулись на землю.
Сразу после полета безымянный песик получил кличку ЗИБ. Аббревиатура расшифровывалась просто - Запасной Исчезнувшего Бобика. Хотя академик Королев и заметил незнакомую собаку, никаких проблем у экспериментаторов, самовольно заменивших собаку, не возникло.
[ Врачи извлекают подопытных собак из кабины головной части геофизической ракеты. ]
Вторым этапом исследований стали орбитальные космические полеты.
Дело в том, что в те времена еще не умели строить корабли, которые предусматривали возвращение экипажа обратно на Землю. Поэтому с самого начала было понятно, что Лайка — это космонавт-камикадзе. Тем не менее, все думали, что Лайка просто тихо скончается после того, как в кабине закончиться воздух (почему-то такая смерть не представлялась отечественным ученым ужасной). На самом деле все вышло по-другому.
Лайка успешно выдержала все перегрузки, возникшие при взлете ракеты, и чувствовала себя абсолютно нормально в течение 4 витков спутника вокруг Земли. Но дальше случилось то, что не могли предвидеть конструкторы этого космического корабля. Из-за ошибки расчёта площади спутника и отсутствия системы терморегулирования температура обшивки за время полета поднялась до 40 °C. В итоге Лайка умерла от перегрева, хотя в официальном сообщении говорилось о том, что после выполнения собакой всех заданий ее усыпили. Но невольный герой доказал главное, что нужно было узнать человечеству, вплотную подошедшему к осуществлению своей вековечной мечты: живое существо может пережить запуск на орбиту и существовать в состоянии невесомости, а значит, может добраться не только до самого Солнца, но и до неведомых далей бескрайней вселенной.
В течение многих лет напоминанием о подвиге Лайки служил лишь ее портрет на пачке сигарет с аналогичным названием (согласитесь, весьма странный вариант памятника герою). И лишь 11 апреля 2008 года в Москве на Петровско-Разумовской аллее на территории Института военной медицины, где готовился космический эксперимент, был установлен памятник Лайке работы скульптора Павла Медведева. Двухметровый монумент представляет собой космическую ракету, переходящую в ладонь, на которой гордо стоит четвероногая исследовательница внеземного пространства.
Третий этап исследований был связан с созданием возвращаемых на Землю космических кораблей-спутников, позволивших кардинально расширить программу исследований за счет включения в "экипаж" кораблей ряда новых биологических объектов. Летные эксперименты ставились на собаках, кошках, обезьянах, крысах, мышах, морских свинках, лягушках, мухах-дрозофилах, высших растениях, одноклеточных водорослях, вирусах.
28 июля 1960 года Советский Союз предпринял попытку запустить на орбиту возвращаемую капсулу с собаками Чайкой и Лисичкой. На 29-й секунде вывода разрушилась первая ступень ракеты, вследствие чего она упала на землю и взорвалась. Собаки погибли.
19 августа 1960 года с космодрома Байконур был успешно осуществлен запуск на околоземную орбиту второго возвращаемого космического корабля, на борту которого находились дублеры Чайки и Лисички - Белка и Стрелка, около четырех десятков мышей, насекомые, растения, некоторые виды микробов и другие биологические объекты.
20 августа 1960 года спускаемый аппарат с животными на борту благополучно приземлился в заданном районе. Впервые в мире живые существа, побывав в космосе, вернулись на Землю. Они были первыми четвероногими космонавтами, которые облетели вокруг Земли и вернулись.
Дальнейшая их судьба сложилась вполне благополучно. Всеобщие любимицы прожили при Институте космических исследований до весьма преклонных лет, а в космос больше не летали.
Кстати, Стрелка оставила после себя многочисленное потомство, и один из ее щенков — Пушок — был подарен дочери президента США Джона Кеннеди Каролине.
Удивительно, но биографических сведений про этих четвероногих "космос-леди" чрезвычайно мало. Их (как и всех других четвероногих покорителей космоса) взяли из приюта бездомных собак в Москве. Предположительный возраст, в котором они совершили свой космический полет, был около 2-х с половиной лет. По словам тех, кто общался с собаками, Стрелка была робкой и немножко замкнутой, хотя вполне дружелюбной, а Белка обладала всеми задатками лидера, была весьма общительна и явно верховодила в их "тандеме".
Запуск третьего корабля-спутника с собаками Пчелкой и Мушкой 1 декабря 1960 года был успешным, однако из-за неполадок в системе управления корабль спускался по нерасчетной траектории в акваторию Японского моря. В газетах писали, что корабль прекратил свое существование при входе в плотные слои атмосферы. На самом деле его подорвали в целях охраны государственной тайны.
9 марта 1961 года стартовал корабль-спутник с собакой Чернушкой и манекеном на борту. Полет проходил по одновитковой программе, аналогичной той, которая планировалась для полета человека.
Когда руководство СССР узнало о том, что американцы собираются уже в мае 1961 года отправить в космос человека, было принято стратегически важное решение осуществить полет на месяц раньше - 12 апреля 1961 года. Поэтому 25 марта 1961 года в космос был запущен последний перед полетом Юрия Гагарина корабль-спутник с собакой Звездочкой и манекеном на борту. Считается, что имя собаке дал сам Юрий Гагарин.
Совершив один виток, спускаемый аппарат благополучно приземлился в Прикамье.
За весь период экспериментов, с июля 1951 по сентябрь 1960 года, погибло восемнадцать собак. За 9 лет было совершено 29 запусков. 15 собак совершили по два и более полетов. Всего в становлении космонавтики принимало участие более 30 собак.
[ Последние этапы подготовки Уголька и Ветерка к 22-х дневному полету на спутнике "Космос-110. ]
Последний раз в космос собаки отправились в 1966 году. Уже после полетов человека в космос. На этот раз ученые исследовали состояния живых организмов во время длительных полетов. 22 февраля стартовал корабль «Восход», на его борту находились собаки Ветерок и Уголек. Более 20 суток животные находились за пределами Земли. Этот последний полет собак в космос закончился благополучно – собаки приземлились и передали эстафету космических исследований людям. Но это уже другая история.