31 января 1958 г., через четыре месяца после запуска первого советского спутника, с полигона на мысе Канаверал (ныне мыс Кеннеди) стартовала 30-тонная ракета. Ее четвертая ступень с приборным отсеком стала первым американским спутником.
Свой первенец американцы назвали «Эксплорер» («Исследователь»). Это был тонкий металлический цилиндр, похожий на артиллерийский снаряд, длиной 2 л и диаметром 15 см. Весил спутник чуть больше 13 кг, а его научные приборы — 4,5 кг. «Эксплорер» нес на борту два слабых радиопередатчика, счетчик Гейгера для регистрации космических лучей, термопары для измерения внутренней и наружной температуры, пьезопластинки для регистрации метеоритов и батареи электропитания, которые должны были обеспечить двухнедельную работу одного передатчика и двухмесячную работу другого.
Второй американский спутник весил всего 1,5 кг и представлял интерес в основном для конструкторов ракеты «Авангард», доказавших, что эта ракета все-таки может вывести спутник на орбиту. Третий спутник был точной копией первого, правда, весил он на 600 г больше. Лишь восьмой американский спутник имел ощутимый полезный вес — 67,5 кг, но и он не превысил размеры первого советского спутника.
В 1964 г., создав мощную ракету-носитель «Сатурн», американцы смогли, наконец, вывести на орбиту два многотонных спутника.
4 октября 1957 г. на Земле началась космическая эра. Советская ракета превысила первую космическую скорость и вывела на орбиту первый искусственный спутник Земли. Вес его был сравнительно мал, но его знаменитые позывные «бип-бип» разнеслись по всей планете. В те незабываемые дни блестящий металлический шар с усиками антенн стал символом человеческого гения.
Первый спутник весил всего 83,6 кг, но вывести на орбиту его могла только огромная ракета невиданной до той поры мощности. Последняя ступень космической ракеты составляет 4—5% ее общего веса, а вес самого спутника должен быть в несколько раз меньше. Если увеличить его вес только на 1 кг, то ракета должна стать тяжелее на 250—300 кг. Тем значительнее успех советских ученых и инженеров, запустивших второй спутник весом более 500 кг, а третий — свыше 1300 кг! Вес наших спутников красноречивее всяких слов свидетельствовал, что была создана и удачная конструкция баллистической ракеты, и мощные, но в то же время легкие двигатели, найдено прекрасное топливо и разработана точнейшая система управления.
Наш первенец был одет в легкий «костюм» из алюминиевых сплавов. Защитная оболочка спутника прежде всего должна быть достаточно прочной, чтобы предохранить приборы от грозного врага — метеоритов.
Когда спутник освещается Солнцем, он сильно нагревается; когда находится в тени, резко охлаждается. Разность температур может достигать примерно 100°. А ведь для приборов необходим нормальный тепловой режим. Это не только сложная, но и совершенно новая задача. И ее решили! Поверхность оболочки спутника обработали так, что она отражала основную массу солнечных лучей, а в тени не давала теплоте спутника излучаться в пространство. Чтобы распределить теплоту по всему спутнику равномерно, его заполнили азотом. При помощи вентиляционных устройств азот циркулировал между приборами и оболочкой, нагреваясь у более теплых частей и отдавая теплоту более холодным.
На первом спутнике были установлены два радиопередатчика. Обычные любительские приемники принимали их сигналы на расстоянии в сотни и даже тысячи километров. Эти сигналы не только рассказывали, где именно находится спутник и какова траектория его полета. Едва приметные изменения частоты и длительности сигналов сообщали ученым о том, что происходит со спутником, и в первую очередь о величине и колебаниях температуры внутри его оболочки.