3 ноября 1957 года в СССР был запущен в космос первый в мире биологический спутник. Впервые в истории Земли на околопланетной орбите побывало живое существо — собака по кличке Лайка.
Животное полетело в космос всего через месяц после запуска первого искусственного спутника Земли. Однако полет собаки готовился несколько лет. В 1951 году по указанию Сергея Королева на базе Научно-исследовательского испытательного института авиационной медицины создали лабораторию по отбору и подготовке подопытных животных для суборбитальных и космических запусков. Выбор пал на собак.
Для первой орбитальной экспедиции специалисты отловили несколько десятков бродячих собак небольшого размера и веса (около шести килограммов). Всем кандидатам было около двух лет. Предпочтение отдавалось животным со спокойным, уравновешенным характером, способным к обучению.
Собаки проходили тщательное медицинское и физиологическое обследование и специальную подготовку. Их учили спокойно переносить долгое нахождение в кабине небольшого объема, носить специальную полетную "одежду", есть особо приготовленную желеобразную пищу. Прошедшие такую подготовку собаки "занимались" на тренажере — привыкали к постепенно возрастающему шуму ракеты, вибрации, перегрузкам.
Принципиальное решение о начале работ по созданию спутника для осуществления полета живого существа было принято в 1956 году. Проведение экспериментов в течение длительного времени требовало создания такого оборудования, которое было бы в состоянии автоматически поддерживать необходимые условия для жизни животного в полете, в частности — определенную температуру и влажность, обеспечивать его необходимым количеством пищи и воды, удалять продукты жизнедеятельности и т.д. Созданием и изготовлением как самого спутника, так и отсека для животного, занимались специалисты королевского ОКБ-1 (ныне РКК "Энергия" им. С.П. Королева), работавшие в контакте со специалистами 8-го отдела Научно-исследовательского испытательного института авиационной медицины.
После успешного запуска первого спутника Земли 4 октября 1957 года план работ по полету животного был пересмотрен. Руководство СССР требовало закрепить успех. В этих условиях было решено пойти на создание второго простейшего спутника без системы возвращения на Землю. В связи со сжатыми сроками космический аппарат создавался без всякого предварительного эскизного или другого проектирования.
Почти все детали изготавливались по эскизам, сборка шла по указаниям конструкторов и путем подгонки по месту. Общий вес спутника — 508,3 килограмма. Чтобы не ставить на спутник отдельную систему передачи данных, было решено не отделять космический аппарат от центрального блока. Поэтому второй искусственный спутник представлял собой всю вторую ступень — центральный блок ракеты-носителя. Сама ракета была создана на базе первой советской баллистической межконтинентальной ракеты Р-7.
Для размещения собаки на борту спутника была разработана специальная герметичная кабина животного, представляющая собой цилиндрический контейнер диаметром 0,64 метра и длиной 0,8 метра, снабженный съемной крышкой со смотровым люком. В ней наряду с собакой компактно размещались система жизнеобеспечения и аппаратура для научных исследований.
Собака помещалась в отсеке герметичной кабины. Животное фиксировалось в кабине с помощью передних и задних цепочек, крепившихся к ее тканевой одежде, которая имела отверстия для головы, конечностей, хвоста и патрубка ассенизационного устройства. Натяжение цепочек было таким, чтобы позволять собаке стоять, лежать и пользоваться кормушкой.
Кормление и обеспечение животного водой производилось из металлического резервуара, содержащего запас желеобразной массы, рассчитанной на полное обеспечение потребности животного в воде и пище в течение семи суток. Кормушка автоматически открывалась через определенные промежутки времени.
К моменту готовности к пуску второго искусственного спутника Земли в Институте авиационной медицины была полностью завершена подготовка и тренировка десяти животных, длившаяся в общей сложности около года. Из очень схожих между собой собак было отобрано три: Альбина, Лайка и Муха. Учеными было решено, что в космос отправится Лайка. Альбина была зачислена дублером. Отобранным животным была выведена общая сонная артерия в кожный лоскут для измерения артериального кровяного давления, а на грудной клетке вживлены датчики для регистрации электрокардиограммы (ЭКГ) и частоты дыхательных движений грудной клетки.
Тренировки собак продолжались и по прибытии на космодром. Вплоть до момента старта Лайка на несколько часов ежедневно помещалась в контейнер. Собака полностью освоилась с условиями тренировки, спокойно сидела, позволяла регистрировать показатели физиологических функций, охотно принимала пищу.
31 октября 1957 года в 10 утра Лайку начали готовить к полету. Около часу ночи 1 ноября кабина с Лайкой была установлена на ракету. Запуск космического аппарата состоялся 3 ноября 1957 года в 7 часов 28 минут (время московское) с космодрома Байконур. Спутник проделал 2570 оборотов вокруг Земли, прекратил существование 14 апреля 1958 года.
Во время первых трех витков спутника вокруг Земли (4,5 часа полета) научная информация поступала в полном объеме, а начиная с четвертого витка качество телеметрической физиологической информации стало таким, что ее невозможно было расшифровать. В результате неэффективной работы системы терморегуляции к пятому часу орбитального полета температура воздуха в герметичной камере для животного поднялась до 41°С, что, как показали последующие наземные эксперименты, стало причиной гибели Лайки.
Детальный анализ изменений частоты сердечных сокращений, ЭКГ, частоты дыхательных движений, зарегистрированных в первые часы космического полета Лайки, показал, что период выведения спутника на орбиту собака перенесла удовлетворительно, а в орбитальном полете отмечалась нормализация регистрируемых функциональных показателей. Все это свидетельствовало о том, что жизнь в условиях длительной невесомости возможна. Это заключение, сделанное на основе полета Лайки, в определенной мере ускорило создание в СССР космического аппарата "Восток" для полета человека.
За стартом Лайки последовала целая серия запусков ИСЗ с целью отработки различных ситуаций, которые могли возникнуть во время пилотируемого полета. Животные еще не раз побывали на орбите, помогая ученым чаще ценой своей жизни найти оптимальные условия для каждой фазы будущего полета. Первыми животными, благополучно вернувшимися из космического полета, стали собаки Белка и Стрелка (19 августа 1960 года).
В знак благодарности собаке Лайке за ее вклад в космическую биологию и медицину в апреле 2008 года перед зданием института, где готовился этот полет, был воздвигнут бронзовый памятник. Скульптура собаки в натуральную величину установлена на элемент, который представляет собой модель средней части ракеты "Восток", срезанной таким образом, чтобы предстать в форме руки, выносящей собаку в космос.
