Будучи опытным вербовщиком, к тому же хорошо разбирающимся в технических вопросах, Черняк успешно выполнил задание Центра. Он установил с Меем контакт и сумел убедить его в том, что передавая советским представителям сведения об английском атомном проекте, тот окажет СССР посильную помощь в борьбе с фашизмом. В итоге до конца 1942 года Черняк провел с Меем, получившим псевдоним "Алек", несколько тайных встреч, во время которых получил документальную информацию об основных направлениях научно-исследовательских работ по урановой проблеме в Кембридже. Кроме того, Мей передал ему данные по установкам по отделению изотопов урана, описание процесса получения плутония, чертежи "уранового котла" и описание принципов его работы - всего около 130 листов документации. Однако в отличие от К. Фукса, К. Филби, Г. Берджесса и других ведущих советских агентов Мей не испытывал ни малейшего удовольствия от тайной деятельности. Позднее он вспоминал об этом времени так:
"Вся эта история причиняла мне огромную боль, и я занимался этим лишь потому, что считал это своим посильным вкладом в безопасность человечества".
Мей находился на связи у Черняка лишь до конца 1942 года, так как в декабре его перевели в Монреальскую лабораторию Национального научно-исследовательского совета Канады. На последней встрече с Меем Черняк оговорил условия восстановления контактов в Канаде, но без уточнения сроков, так как в это время дипломатических отношений между СССР и Канадой еще не было.
В январе 1943 г. Мей прибыл в Канаду и присоединился к монреальской исследовательской группе Кокрофта. По неизвестным причинам он долгое время оставался без связи с представителями ГРУ, и только в конце 1944 г. Заботин получил приказ установить с ним контакт через Сэма Карра (Шмуль Коган). Карр, национальный секретарь компартии Канады, в 1924 г. был завербовал НКВД, а в 1943 г. его передали на связь канадской резидентуре ГРУ, где он проходил под псевдонимами Сэм и Фрэнк. Заботин, не желая, чтобы НКВД был в курсе оперативной деятельности его резидентуры, послал в Москву телеграмму, в которой просил разрешение установить связь с Меем при помощи своего сотрудника, и в конце концов добился того, что получил приказ действовать самостоятельно.
В начале 1945 г. сотрудник оттавской резидентуры П. Ангелов получил задание встретиться с Меем. Приехав в Монреаль, Ангелов установил адрес Мея и направился прямо к нему домой. Мей, явно не ожидавший, что и в Канаде ему придется сотрудничать с советской разведкой, сделал попытку уклониться от контакта, сославшись на то, что старая связь с Москвой оборвалась и что он находится под наблюдением контрразведки.
Но Ангелов был настойчив. "Довольно грубо, - вспоминал потом Ангелов, - я ему сказал, что не верю этому. Во-первых, пришло для него задание из Москвы, а во-вторых, если доктор Мей откажется, то у него самого возникнет повод для серьезного беспокойства". В результате Мей согласился на продолжение сотрудничества и получил указание подготовить доклад о проводимых в Канаде и США исследованиях по атомной бомбе.
Здесь, как кажется, имеет смысл привести и воспоминания самого Мея относительно его контактов с сотрудниками ГРУ в Канаде:
"Когда я находился в Канаде, со мной вступил в контакт человек, личность которого я раскрывать воздержусь. Очевидно, он знал, что я работаю в Монреальской лаборатории, и хотел получить от меня информацию по атомной энергии.
Я тщательно проанализировал вопрос о правомерности того, что развитие атомной энергетики должно быть прерогативой лишь США. Я принял очень болезненное для себя решение о том, что следует предать общей гласности информацию по атомной энергии, и был серьезно уверен в том. По этой причине я решил принять предложение этого человека. После предварительной встречи я еще несколько раз виделся с ним в Канаде. Он потребовал от меня представить образцы урана и общую информацию.
На одной из встреч я передал ему микроскопические образцы урана-233 и урана-235. Уран-235 был немного обогащен, находился в небольшой стеклянной трубочке и представлял собой миллиграмм окиси. Уран-233 составлял десятую часть миллиграмма и был нанесен тончайшим слоем на платиновую фольгу.
Я также передал этому человеку письменный доклад о ядерных исследованиях - все, что было мне известно…
Он передал мне сверток, где было некоторое количество долларов (я не помню - сколько), которые я принял вопреки моему желанию…
Все мои действия были очень болезненны для меня, я стал на этот путь, руководствуясь соображениями внести добрый вклад в спасение и безопасность рода человеческого. Разумеется, во всем этом не было моей личной выгоды".
Доклад Мея был предельно четким и исчерпывающим. В нем описвалась конструкция бомбы, ее детали и отдельные узлы, а также технологические процессы их изготовления. Кроме того, он представил подробную схему организации атомного проекта в США и Канаде: структура проекта, фамилии ученых и военных и т. д., были перечислены сверхсекретные объекты и заводы в Оук Ридже, Чикаго, Лос-Аламосе, Хэнфорде, Чок Ривере, дано их четкое описание, назначение, состав выпускаемой продукции. Отдельно прилагался список ученых, через которых можно было установить контакт с участниками атомного проекта.
Получив доклад Мея, Заботин 9 июля 1945 г. послал в Центр телеграмму:
"Директору № 241
Факты, переданные Алеком:
1. Испытания атомной бомбы были проведены в Нью-Мехико. Бомба, сброшенная на Японию, сделана из урана-235. Известно, что выход урана-235 на заводе магнитного разделения в Клинтоне составляет 400 граммов в день… Планируются к публикации научно-исследовательские работы в этой области, но без технических подробностей. Американцы уже выпустили книгу об этом.
2. Алек передал нам пластину с 162 микрограммами урана в форме окиси на тонкой пленке…".
Доклад Мея и образцы урана было решено отправить в Москву не с дипломатической почтой, посчитав ее ненадежной, а с Мотиновым, который должен был возвращался в СССР для получения нового назначения в США. Прилетевшего в Москву Мотинова на аэродроме лично встречал начальник ГРУ Ф. Ф. Кузнецов. Вот как вспоминает об этом сам Мотинов:
"На аэродроме меня встречал сам Директор (Ф. Кузнецов). С большими предосторожностями я достал из-за пояса драгоценную ампулу и вручил ее Директору. Он немедленно отправился к черной машине, которая стояла тут же, на аэродроме, и передал ампулу в машину.
- А кто там был? - спросил я потом Директора.
- Это Берия, - прошептал Директор.
А от ампулы с ураном у меня до сегодняшнего дня мучительная рана, и приходится менять кровь по нескольку раз в год".
Тем временем Заботин, узнав от Мея о строящемся в Чок Ривер урановом заводе, решил лично побывать в районе строительства. Воспользовавшись знакомством с одним канадцем, живущим поблизости, он съездил к нему "в гости" на моторной лодке. Во время прогулки по реке Заботин внимательно осмотрел завод и послал в обстоятельный доклад в Москву. В ответ из Москвы поступило указание:
"Гранту № 11438
Телеграфируйте: как связан Ваш знакомый с заводом, где он сейчас работает и каковы ваши отношения? Если возможно, дайте более подробное описание внешнего вида завода. Директор. 14.08.45 г.".
Выполнить задание Центра Заботин поручил Мею, которому удалось побывать не только на заводе в Чок Ривер, но и на Чикагском заводе, работавшем в рамках "Манхэттенского проекта". Собранная им информация была немедленно отправлена в Москву.
Однако вскоре Мей должен был покинуть Канаду и вернуться в Англию. В связи с этим Центр прислал Заботину следующие инструкции для встречи Мея со связником в Лондоне:
"1. Место - перед зданием Британского музея на улице Грейт Рассел, со стороны Тоттенхем Роуд.
2. Время - как указано вами, однако в 23 часа довольно темно, поэтому лучше в 20 часов, если это устроит Алека.
3. Опознавательные знаки - слева под мышкой у Алека газета "Таймс", связник в левой руке держит журнал "Пикчер Пост".
4. Пароль - связник: "Как пройти покороче до Странда?" Алек: "Пойдемте, я иду туда же".
В начале беседы Алек говорит: "Сердечный привет от Майкла…"".
К середине 1945 г. прекрасно отлаженная и отлично функционирующая агентурная сеть ГРУ, занимающаяся вопросами атомного шпионажа, позволила осветить все основные вопросы, касающиеся теоретических разработок и промышленных технологий создания атомной бомбы. Но в сентябре 1945 г. предательство шифровальщика канадской резидентуры ГРУ И. Гузенко поставило под удар всю дальнейшую работу в этом направлении.