ב־30 בינואר1956 אישרה מועצת השרים של ברית המועצות לבצע עבודות מעשיות לייצור הלוויין. הוחלט כי בניית לוויין זה, שכונה "אובייקט D", תושלם בשנים 1958–1957 ומסתו תהיה 1,000-1,400 ק"ג. הלוויין תוכנן לשאת מכשירים מדעיים במשקל 200–300 ק"ג. שיגור הניסוי הראשון של "אובייקט D" תוכנן ל־1957. לפי ההחלטה, העבודות על הלוויין התחלקו בין המוסדות הבאים:
המשרד לבניית מכונות יפתח את המשגר, מערכות התדלוק וכל אמצעי התעבורה.
משרד ההגנה אחראי על ביצוע השיגורים.
התכנון השאפתני ובעיות תאום בין הגורמים הרבים המעורבים גרמו לעיכובים רבים. לאחר שהסתיים פיתוח התכנון החדש של משגרי R-7 ובשל החשש מכך שארצות הברית תצליח לשגר לוויין לפני ברית המועצות החליט קורוליוב להשעות את פרויקט "אובייקט D" וליצור לוויין חדש פשוט, קל משקל, וקל להרכבה, ולפיכך החליט לוותר על הציוד המדעי לטובת משדר רדיו פשוט. אובייקט D שוגר לבסוף כ"ספוטניק 3".
המשימה
ספוטניק שוגר ב־4 באוקטובר 1957 מבסיס קוסמודרום בייקונור שבקזחסטן בדרומה של ברית המועצות. המתכננים, המהנדסים והטכנאים שפיתחו את המשגר ואת הלוויין צפו בשיגור ממכון המחקר וממשרד התכנון שבו נבנה ספוטניק 1. גם המשגר שהעלה את הספוטניק לחלל הגיע למסלול סביב כדור הארץ[1] והוא נראה מהקרקע בלילה כעצם בעל בהירות נראית 1. הלוויין עצמו, כדור קטן אך ממורק היטב, נראה כעצם בעל בהירות 6, כמעט על סף יכולת הצפייה, ולפיכך היה קשה לעקוב אחריו ללא משקפת או טלסקופ.
משדר הלוויין פעל כשלושה שבועות, עד שהסוללות שהיו בתוכו דעכו[2]. ניתוח אותות הרדיו שימש לאיסוף נתונים אודות צפיפות האלקטרונים ביונוספירה. הטמפרטורה והלחץ קודדו לאותות רדיו שנקלטו ברחבי העולם ושימשו גם כחיווי שהלוויין לא נפגע ממטאוריטים.
העיתונות ברחבי העולם עקבה אחרי הלוויין בדיווחים יומיים[3][1], שכללו הודעות על מסלול הלוויין כדי שאזרחים יוכלו לנסות לצפות בו[4]. צוותי צופים ב־150 תחנות בארצות הברית ומדינות אחרות הביטו לשמים כדי לחפש את הכדור הסובייטי בשמי הדמדומים של הערב והשחר. הם צפו במשקפות ובטלסקופים כאשר הוא חלף מעליהם. ב־5 באוקטובר הודיעה מעבדת המחקר של הצי של ארצות הברית כי הקליטה ארבע חליפות של ספוטניק 1 מעל ארצות הברית. ברית המועצות ביקשה מחובבי רדיו ומתחנות מסחריות להקליט את קולו של הלוויין על סרטים מגנטיים.
בתחילה הקיף הספוטניק 1 את כדור הארץ במסלול שנע בין גובה של כ־250 ק"מ לגובה של כ-900 ק"מ והשלים כל הקפה ב-95 דקות. לאחר מכן הספוטניק החל לאבד גובה[5], עד שבסופו של דבר הוא נכנס לאטמוספירה ונשרף ב־4 בינואר1958[6][7]. עוד קודם לכן, בתחילת דצמבר דווח על נפילת המשגר לכדור הארץ[8].
הלוויין ספוטניק 1 היה כדור בקוטר 585 מילימטרים עשוי מסגסוגתאלומיניום קלה שפניה לוטשו היטב כך שתחזיר את אורהשמש. עובי הדופן היה 2 מילימטר. מהכדור יצאו ארבע אנטנות באורכים של 2.9-2.4 מטרים ובתוכו היו שני משדרירדיו ששידרו בתדרים 20.005 ו־40.002 מגה־הרץ. לראשונה הסכימה ברית המועצות להשתמש בציוד "תואם" לזה של ארצות הברית, אך לאחר מכן הודיעה על השימוש בתדרים נמוכים יותר. משקלו של הלוויין היה כ־83.6 ק"ג[3].
השלכות
בברית המועצות ניסו להעצים את ההישג בשיגור הלוויין וייחסו לו אפשרות לאסוף ידיעות צבאיות בעלות חשיבות עצומה[9]. ניקיטה חרושצ'וב אף אמר שפיתוח הספוטניק יכניס את המפציצים ומטוסי הקרב למוזיאונים[10]. במערב טענו שברית המועצות הקשיחה את עמדותיה בעקבות שיגור הספוטניק[11]. בקרב העם הרוסי דווח על גאווה בהצלחת הספוטניק ותקווה כי הדבר ילווה בהעלאת רמת החיים[12].
ההצלחה של ברית המועצות לשגר לוויין לחלל לפני ארצות הברית הכתה את מנהיגי ארצות הברית בתדהמה[13].
הסרטים ותוכניות הטלוויזיה בשנות החמישים היו מלאים ברעיונות של טיסה לחלל. מה שהפתיע אותנו היה שברית המועצות שיגרה את הלוויין הראשון. קשה להיזכר באווירה של אותו הזמן.
— ג'ון לוסדון
בארצות הברית ניסו מצד אחד לגמד את ההישג הסובייטי ומצד שני הבטיחו שארצות הברית תשגר לוויין לחלל בהקדם. הבית הלבן לא הגיב אז על היבטים הצבאיים של השיגור, אך אמר כי הוא "לא בא בהפתעה". הנשיא אייזנהואר הציג תמונות של מתקנים צבאיים סובייטיים שהושגו בטיסות מטוסי לוקהיד U-2 מאז 1956. כדוגמה לחשש בארצות הברית מפני הלוויין ניתן לציין שבאטול ג'ונסטון הנמצא באוקיינוס השקט ניתנה הוראה לכל אנשי הצבא לשאת נשק באופן קבוע בשל האיום מהחלל.
