В 1957 г. Королёв успешно испытал на полигоне 5 в Казахской ССР (ныне космодром Байконур) двухступенчатую межконтинентальную баллистическую ракету Р-7 с отделяющейся головной частью массой 3 т и дальностью полёта 8000 км (Р-7А преодолела 11 000 км). Одновременно были созданы первые баллистические ракеты Р-11ФМ мобильного наземного и морского базирования.
С боевой ракеты Р-7, на базе которой было разработано 19 модификаций трехступенчатых и четырехступенчатых ракет-носителей, и началось триумфальное «шествие» в космос советской космонавтики под водительством Королёва.
Коротко самые выдающиеся достижения директора и главного конструктора ОКБ-1 (ОКБ вышло из состава НИИ-88 в 1956 г.).
4 октября 1957 г. на околоземную орбиту был выведен первый в истории человечества искусственный спутник Земли, что ознаменовало начало космической эры. «Он был мал, этот самый первый искусственный спутник нашей старой планеты, но его звонкие позывные разнеслись по всем материкам и среди всех народов как воплощение дерзновенной мечты человечества» (С. П. Королёв).
В 1959 г. три автоматических космических аппарата доставили на Луну вымпел СССР и сфотографировали обратную (невидимую) сторону естественного спутника Земли. Королёв обогнал американцев и обеспечил Советскому Союзу лидерство в «лунной гонке».
12 апреля 1961 г. весь мир праздновал полет человека в космос. Первым космонавтом стал Ю. А. Гагарин, которого доставил на орбиту первый пилотируемый космический корабль, разработанный Королёвым, «Восток-1». В этом запуске приняли участие 32 министерства и ведомства страны, 123 предприятия. Вслед за Гагариным полетели Г. С. Титов (1961), первая женщина-космонавт В. В. Терешкова (1963), А. А. Леонов, первый в мире совершивший выход в открытый космос (1965), и другие космонавты.
С. П. Королёву принадлежит также приоритет в разработке пилотируемой долговременной орбитальной станции космического корабля «Союз».
В проектах Королёва принимали участие сотни организаций и предприятий со всей страны, десятки тысяч человек. Удивительно, как Сергей Павлович мог всех их соединить в едином механизме и организовать слаженную безотказную работу. Он держал в голове весь комплекс задач от замысла до воплощения, один мог заставить работать на себя всю страну, а своих сотрудников поддерживать в состоянии непреходящего творческого экстаза. «Как показало дальнейшее развитие космонавтики, равной ему по масштабу личности так и не появилось ни в России, ни в США». Недаром после смерти Королёва советская космическая программа стала давать сбои. Но это уже другая, посткоролёвская эпоха.
«Теоретик космонавтики» Мстислав Всеволодович Келдыш (19111978)
С. П. Королёв, М. В. Келдыш (знаменитая «Тройка К») главные создатели ракетно-ядерного щита Советского Союза.
Келдыш, в 27 лет ставший доктором наук и в 35 академиком АН СССР, принимал участие в основных разработках ядерной и ракетно-космической тематики. Был трижды награжден званием Героя Социалистического Труда, семь раз орденом Ленина, дважды Сталинской и Ленинской премией.
Ученый блестяще проявил себя как президент АН СССР, руководитель научных и производственных коллективов, автор научно-технических идей и вычислительных методов. «Особенности таланта М. В. Келдыша заключались в умении предвидеть дальнейший ход развития науки. Из самых тонких физических экспериментов он делал такие математические выводы, что, казалось, ему доступна сама сущность вещей» (академик Ю. Б. Харитон).
По окончании физмата МГУ в 1931 г. будущий «теоретик космонавтики» был направлен в Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), где добился поразительных результатов в решении некоторых научно-технических проблем, над которыми безуспешно бились авиационные конструкторы Европы и США. Так, например, он победил флаттер крыла и оперения, внезапно разрушавший самолет при увеличении скорости полета. В конце 1930-х гг. флаттер стал препятствием в развитии скоростной авиации. Келдыш дал решение математической модели подавления флаттера и предложил конструктивные решения для его устранения. По словам самого математика, «своевременное решение этой задачи спасло много жизней лётчиков. Наша авиация не имела ни одного случая возникновения флаттера на скоростных самолётах. Характерно, что гитлеровские авиационные учёные намного отстали в разрешении этой проблемы. В германской авиации к 1941 г. имело место 140 случаев возникновения флаттера в полёте, которые привели к разрушениям самолётов».
В 19461950 гг. Келдыш возглавлял НИИ-1 Министерства авиационной промышленности (ныне центр его имени), а затем в течение 11 лет был научным руководителем этого учреждения, занимавшегося исследованиями космоса и созданием ракетно-космических систем.
В деятельности института ученый выделил три главных направления исследований: создание жидкостных ракетных двигателей (ЖРД); конструирование сверхзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей (СПВРД) и крылатых ЛА с этими двигателями; теплообмен, тепловая защита и газодинамика тел, движущихся с большими скоростями в атмосфере.