19 августа в 1960 году был сорганизован космический полет на советском корабле "Спутник-5" для собак Белки и Стрелки.
Целями полета были:
1) Исследование влияния на организм животных и других биологических объектов факторов космического полёта: перегрузка, длительная невесомость, переход от перегрузок к невесомости и обратно, изучение действия космической радиации на животные и растительные организмы, на состояние их жизнедеятельности и наследственностью.
2) Отработка систем, обеспечивающих жизнедеятельность человека, безопасность полёта и благополучное возвращение на Землю.
3) Также было проведено несколько медико-биологических экспериментов и научных исследований космического пространства.
Примечательно, что при отборе собак учитывались не только физические характеристики, но внешние данные собак (в случае, если их будут снимать СМИ после полета, а также для лучшего наблюдения с экранов мониторов). Одними из наиболее приспособившихся собак-претендентов были Белка и Стрелка. Белка — беспородная самка белого окраса — была лидером в команде, самая активная и общительная. На тренировках показывала лучшие результаты, в числе первых подходила к миске с едой и первая научилась лаять, если что-то происходило не так. Стрелка — беспородная самка светлого окраса с коричневыми пятнами — была робкой и немного замкнутой, но тем не менее дружелюбной. Обеим собакам на момент полёта в космос было около двух с половиной лет.
Полёт продолжался более 25 часов. За это время корабль совершил 17 полных витков вокруг Земли. Белка и Стрелка стали первыми животными, которые совершили орбитальный космический полёт и успешно вернулись на Землю.
Во время старта и набора высоты у собак наблюдались сильно учащённые дыхание и пульс, но когда корабль был выведен на орбиту, они успокоились. Система жизнеобеспечения, установленная в кабине корабля-спутника, полностью обеспечивала нормальную жизнедеятельность животных. Давление, температура и влажность воздуха в кабине корабля обеспечивались системами жизнедеятельности в пределах установленной нормы. Периодически проводилась очистка воздуха. Автоматы кормления обеспечивали пищей и водой Белку и Стрелку два раза в сутки, в рамках эксперимента по возможности приёма пищи в невесомости. Регистрацию физиологических функций в течение всего полёта обеспечивал специально разработанный комплект медицинской исследовательской аппаратуры. Установка для регенерации воздуха содержала специальное регенерационное вещество, которое поглощало углекислоту и водяной пар и выделяло при этом необходимое количество кислорода. Запас регенерационного вещества обеспечивал потребности животных в кислороде в течение продолжительного времени. Видеоинформация, передававшаяся с борта корабля во время прохождения корабля-спутника в зоне действия наземных приёмных пунктов, регистрировалась на киноплёнку.
В полёте регистрировались частота пульса, дыхания, артериальное давление, электрокардиограммы, фонокардиограммы, двигательная активность животных и температура тела. Координация движения животных изучалась с помощью телевидения и контактно-реостатных датчиков, воспринимавших движения животных и передававших о них по телеметрии. Медицинская информация с борта корабля-спутника передавалась на наземные радиотелеметрические системы. Врачи-физиологи обрабатывали полученные данные и специальным кодом передавали их в центр управления полётом. Информация обрабатывалась с помощью ЭВМ. После стресса, вызванного взлётом, Белка и Стрелка вели себя спокойно, вначале даже немного вяло. Несмотря на перегрузки и вибрацию вначале, собаки с аппетитом ели свою специализированную пищу. Состояние невесомости не оказывало существенного воздействия на систему кровообращения. Температура тел собак не изменялась в течение всего полёта. Однако после четвёртого витка вокруг Земли Белка почему-то стала крайне беспокойна, пыталась вырваться из привязных ремней и лаяла. Её стало тошнить. Несмотря на это, послеполётные анализы не выявили у Белки особых отклонений от нормы. Через несколько часов после старта выяснилось, что на корабле отказал датчик инфракрасной вертикали, поэтому для предпосадочной ориентации была использована резервная солнечная система.
20 августа 1960 года в 13:32 МСК на 18 витке с Земли была дана команда на запуск цикла спуска. Была включена тормозная двигательная установка, и корабль сошёл с орбиты. Через некоторое время спускаемый аппарат успешно приземлился в заданном районе в 10 км от расчётной точки. Программа была выполнена полностью. По первому визуальному осмотру, когда специалисты прибыли на место приземления, было видно, что Белка и Стрелка чувствуют себя удовлетворительно. Иногда во время тренировок в центре подготовки бывало, что собаки выглядели хуже.
За время своего полёта Белка и Стрелка преодолели расстояние в 700 тыс. км.
У Белки и Стрелки после орбитального полёта биохимические исследования показали, что суточный полёт вызвал у них реакцию типа «стресс», но на Земле эти отклонения быстро возвратились к исходным значениям. Через несколько месяцев после полёта Стрелка принесла здоровое потомство из шестерых щенков.
Белка и Стрелка жили при Государственном научно-исследовательском и испытательном институте авиационной и космической медицины и умерли в глубокой старости. В настоящее время их чучела находятся в Мемориальном музее космонавтики в Москве.
