Sovětský svaz, stejně jako Spojené státy, v červenci 1955 oznámil, že připravuje jako příspěvek pro nadcházející Mezinárodní geofyzikální rok umělou družici.
První umělá družice Země - Sputnik
Zatímco v USA už byly v té době přípravy družice v plném proudu, a to dokonce na dvou projektech (Vanguard a Orbiter), SSSR neměl návrh družice hotový. Sergej Koroljov sice už na konci roku 1954 navrhl ministerstvu pro obranný průmysl vývoj umělé družice, ale ministerstvo na návrh nereagovalo. A ještě dříve vypracoval Michail Tichonravov studii s přehledem zahraničních projektů, v nichž se dokazovalo, že soudobá raketová technika je schopná zajistit navedení družice na oběžnou dráhu.
Stavbou sovětské umělé družice se zabývalo předsednictvo Ústředního výboru KSSS 8. srpna 1955 a doporučilo takový projekt uskutečnit. Praktickou stránku realizace schválila Rada ministrů SSSR 30. ledna 1956 a současně byl schválen harmonogram, z něhož vyplývalo, že družice, pojmenovaná "Objekt D", bude dokončena v roce 1957. Družice měla mít hmotnost 1000 až 1400 kg, z toho vědecká aparatura měla mít asi 300 kg. Odpovědnost za projekt byla svěřena Akademii věd a ministerstvo obranného průmyslu mělo dodat raketu. Další úkoly dostaly ministerstvo radiotechnického průmyslu, které mělo připravit radiotechnické prostředky a telemetrické systémy, ministerstvo strojírenství mělo zajistit pozemní prostředky a ministerstvo obrany dostalo za úkol zabezpečit start rakety s družicí.
Mezitím už probíhala příprava sovětské nosné rakety pro družici; byla vyvíjena jako varianta mezikontinentální balistické rakety R-7. Vývoj rakety R-7 jako nosiče jaderných hlavic schválila Rada ministrů SSSR v dubnu 1953. O raketě R-7 jsem už dříve napsal jiný článek.
V červenci 1956 byly dokončeny předběžné plány satelitu a byly definovány vědecké úkoly, které měla družice plnit. Mezi nimi byly měření hustoty a složení atmosféry, korpuskulární slunečné záření a kosmické záření, což mělo přispět k výzkumu atmosféry v rámci Mezinárodního geofyzikálního roku. Definitivní parametry družice jsou známy v září 1956 a také je jasný scénář její mise.
Během přípravy družice se také rozbíhá výstavba nové raketové základny - 12. ledna 1955 začala stavba základny Tjuratam v Kazachstánu, která je později známá jako kosmodrom Bajkonur. Současně se budují pozorovací stanice a do startu první družice bylo k dispozici sedm pozemních stanic, které se nacházely podél trasy vzlétající rakety. První byla nedaleko základny Tjuratam a další byly Makat (Gurjevská oblast), Sary-Šagan (Džezkazganská oblast), Jenisejsk, Iskup (Krasnojarský kraj), Jelizovo a Kluči (Kamčatka).
Na konci roku 1956 ale bylo jasné, že "Objekt D" nebude včas připraven. Vinou byly potíže při konstrukci a výrobě vědeckých přístrojů a také nedostatečný tah nosné rakety pro vynesení tak těžké družice. Z obavy aby Američané nevypustili svůj satelit dříve než Sověti, navrhl Sergej Koroljov 5. ledna 1957 stavbu dvou jednoduchých družic ("Prostějšij sputnik"), které by mohly být v krátké době postaveny a vypuštěny ve stanoveném termínu - tedy ještě v roce 1957. Sovětská vláda Koroljovův návrh posoudila a 15. února 1957 upravený program schválila. Koroljov zřejmě potíže se stavbou složité družice předpokládal a tak už v listopadu 1956 dal příkaz Nikolaji Kutyrkinovi, aby začal navrhovat menší a jednodušší satelit - kouli s hmotností kolem 40 až 50 kg.
Dekret sovětské vlády č. 171-835s, "o opatřeních k provádění Mezinárodního geofyzikálního roku" z 15. února 1956 ukládal stavbu dvou družic PS-1 a PS-2 s hmotností asi 100 kg a termínem startu duben až květen 1957, po jednom až dvou plně úspěšných vzletech mezikontinentální balistické rakety R-7. Přestože došlo k poklesu hmotnosti více než desetkrát proti plánovanému "Objektu D", stále to bylo mnohonásobně více, než inzerovaná americká družice Vanguard (1,35 kg). V "nové" družici měly být všechny aparáty (čidla, vysílač, baterie) umístěny uvnitř hermeticky uzavřeného tělesa s dusíkovou náplní. Plynné prostředí bylo zvoleno pro jednodušší chlazení vysílače a lepší přenos tepla uvnitř družice.
V létě 1957 se Koroljov a jeho spolupracovníci snaží připravit družici ke startu ke 100. výročí narození Konstantina E. Cilkovského (17. září), ale potíže s raketou i vlastní družicí ukázaly nereálnost tohoto termínu. Mezitím byl posunut také termín startu "Objektu D" na duben 1958 - na stavbě geofyzikální laboratoře se stále pracovalo.
Po úspěšném letu mezikontinentální rakety R-7 v srpnu 1957 byl stanoven termín pro start první sovětské umělé družice Země na 6. října 1957.
