1959 год — новый этап в напряженной деятельности Сергея Павловича. В этом году он уже 79 дней провел в командировках. Из этих командировок особенно весомой была поездка на космодром с 1 по 13 сентября. 12 сентября и была запущена ракета на Луну с вымпелом Страны Советов.

Другая памятная Королеву командировка в 1959 году длилась с 24 сентября по 5 октября. 4 октября была запущена третья космическая ракета, выведшая на траекторию облета Селены автоматическую станцию «Луна-3».

Теперь в ее последней ступени уже не шар, а цилиндр с полусферическими днищами. Длина станции 1,3 метра и диаметр 1,2 метра. Вес ее составлял 278,5 килограмма.

Ученые при участии Сергея Павловича разработали такой маршрут полета станции, который позволил ей зайти на невидимую сторону Луны. Уже 6 октября в 17 часов 16 минут по московскому времени она прошла на кратчайшем расстоянии от Селены (5–6 тысяч километров). А дальше началось такое, что долго казалось фантастикой. «Луна-3» была сориентирована на центр Селены, и в течение 40 минут, с 6 часов 30 минут до 7 часов 10 минут, производилась фотосъемка обратной стороны Луны, доселе скрытой от человеческого взгляда. В это время расстояние космического фотографа до объекта съемки немного превышало 60 тысяч километров.

Можно себе представить, каким напряжением были отмечены эти сорок минут на командном пункте. Присутствовавшие там вспоминают, как Сергей Павлович ходил от экрана к экрану, прикладывал руку ко лбу. Мало ли что могло помешать запечатлеть на пленку «невидимку», ведь даже у фотографов с простейшей камерой нередко бывают осечки.

Но волнения оказались напрасными. Передачи со станции шли, — значит, процесс успешно осуществлялся в невесомости.

Когда все сигналы были приняты и расшифрованы, Сергей Павлович с радостью узнал: съемка удачна. По полученным фотографиям астрономы в результате кропотливой работы выявили на Луне 107 объектов. Оправдался и такой расчет: захватить при фотографировании и уже известные объекты, наблюдающиеся с Земли. Таких известных уже объектов, от которых можно было отталкиваться при составлении карты обратной стороны Луны, оказалось на пленке 51.

Как захватывающую поэму, читал Сергей Павлович карту Луны. В свободные минуты он подходил к карте и задумчиво смотрел на моря, кратеры, впервые открытые взору человека. Как хотел бы видеть Королев у этой карты Циолковского, Цандера и других пионеров космической науки! Особенно много кратеров… Дно у многих из них — темное, а у некоторых — очень яркое. «Может быть, это люминесценция?» — думал он.

Кроме фотографирования невидимой части Луны, что само по себе явилось величайшим достижением, третья станция добавила много нового к знаниям о космосе. Она, в частности, подкрепила предположение о том, что газовая оболочка Земли простирается на 20 тысяч километров, а область, охватываемая радиационными поясами, и того дальше — на 80 тысяч.

Измерения на борту «Луны-3» показали неравномерность распределения микрометеоритов. Кстати, на метеорит, наверное, ложится и вина за то, что в ноябре станция внезапно прекратила свои сеансы на Землю. Но попадание «космического снаряда» уже не могло отразиться на выдающемся значении полета «Луны-3». Во всем мире этот полет признан самым замечательным достижением с начала космической эры.

Сергей Павлович так оценил первые наши шаги к Луне:

«…Крупнейшим событием, — писал он, — явился запуск трех советских космических ракет. Была достигнута и несколько превышена вторая космическая скорость, что, несомненно, означало новую ступень в продвижении советской науки.

Наш советский летательный аппарат стал первым искусственным спутником Солнца. Радиосигналы межпланетных станций впервые принимались на Земле.

Советская ракета доставила вымпел на Луну. Была сфотографирована обратная сторона Луны.

Луна — этот естественный и вечный наш спутник — имеет существенные отличия от Земли. На Луне отсутствует атмосфера. Там нет также заметного магнитного поля и радиационных поясов. Сила тяжести на поверхности Луны составляет примерно одну шестую земной.

В этих необычных, присущих только Луне условиях заложены огромные возможности для научных исследований, совершенно недоступных на Земле».

Далее Сергей Павлович поясняет, что затрудняет наблюдение за процессами во Вселенной с Земли: «Земная атмосфера поглощает излучение небесных тел озоном, водяным паром и углекислотой, оставаясь прозрачной лишь в сравнительно узком „оптическом“ участке спектра. В радиодиапазоне также имеется только узкая область, где земная ионосфера, отражающая идущее из космоса излучение, делается прозрачной».

И, словно прикидывая задачи на будущее, несмотря на великую значимость достигнутого результата, Сергей Павлович выносит ему свой приговор:

«Период первых сенсационных открытий и первых фотографий, сделанных с дальних расстояний… окажется недостаточным».

Тем временем советская космонавтика все ближе подходит к рубежу полета человека в космос. Раздумывая над вопросом, с чего началось это большое дело, Сергей Павлович писал: «Некоторые, отвечая на этот вопрос, вспоминают о вековой мечте человека взлететь над Землей, покорить воздушный океан, разгадать тайны далеких звезд. Другие связывают эти мечты с изумительными по своей гениальности работами К. Э. Циолковского, в которых фантастика сочеталась с научными обоснованиями. Третьи исходят из практических работ наших ученых и техников, создавших первые летательные аппараты, первые ракетные двигатели и т. д. Не будем спорить, кто из них стоит ближе к истине. На наш взгляд, все это — звенья единой цепи, единого замысла о покорении космоса, воплощенного в жизнь всем советским народом».

В условиях социалистического строя С. П. Королеву, как Главному Конструктору ракетно-космических систем и руководителю совета главных конструкторов, была предоставлена полная возможность планомерно работать над осуществлением программы, рассчитанной на много лет вперед. Поначалу он решительно бросил основные силы КБ на создание мощной ракеты-носителя, которую впоследствии назвал символически: «Восток». Эта ракета- носитель оправдала самые смелые надежды, она повсеместно признана ныне «машиной века». Поразительны ее высокие характеристики и конструктивное совершенство. Они в течение почти десяти лет оставались непревзойденными в мировом ракетостроении. Ракета-носитель «Восток» стала тем фундаментом, на котором Сергей Павлович уверенно возводил все здание мощной ракетно-космической системы.

Ширилась и разрасталась подготовка к орбитальному полету человека. Сердцем ракетно-космической системы был, безусловно, корабль-спутник, послушный своему командиру. Немало пришлось искать и пробовать конструкторам во главе с Сергеем Павловичем, чтобы создать космический корабль-первенец. Постепенно вырисовывалась конструкция из двух частей — спускаемого, т. е. возвращающегося с орбиты в плотные слои атмосферы аппарата и приборного отсека.

Кстати, о названиях. Сейчас привычно звучат слова «космический корабль», «спускаемый аппарат», «космонавт»… А ведь тогда они только рождались. Как только не предлагали назвать корабль — и звездолетом, и космолетом, а летящего в нем человека — звездолетчиком, космолетчиком. Верх взял вкус Королева и его товарищей. И вошли в наш язык понятия, ставшие общепринятыми, — космический корабль, космонавт.

Каждое новое понятие, каждый термин обстоятельно обсуждался в коллективе КБ, всесторонне обдумывался Сергеем Павловичем. Здесь стоит упомянуть о том, как настойчиво искал Королев точное определение понятия «космический полет». «Казалось бы, все ясно, — писал он, — но на самом деле это не так — в погоне за рекордами, за первенством это понятие за рубежом произвольно толкуется и искажается».

Сергей Павлович поручил разным специалистам попробовать дать свои определения. Получил, почитал, на каждом сделал свои замечания.

Королев решает: надо самому взяться за определение космического полета. Раздумывая, он чертит земной шар, волнистой линией обозначает плотные слои атмосферы. Проводит первую траекторию: карандаш круто «поднимается в космос» и так же круто «опускается на Землю». Это так называемый баллистический подъем. «Можно считать его космическим полетом?» — раздумывает он. И отвечает: «При определенной продолжительности». А полет ракетоплана? Он провел еще одну кривую, более пологую. «По-видимому, при том же условии», — решает Королев.