Космический задел Сталина и компании взращенных им технократов не ограничивался такой экзотикой, как работай над проектами "невесомых самолетов" или атомных звездолетов. Никто не заставлял ученых перепрыгивать через ступеньки научно-технического прогресса. Поэтому когда Сергей Королев начал программу изучения высших слоев атмосферы с использованием геофизических ракет, то получил всемирную поддержку.
Этот этап был необходим при подготовке первых космических запусков. Высотные геофизические ракеты дали ученым не только бесценную информацию по строению атмосферы, но и позволили отработать научные методики, выбрать и усовершенствовать необходимое оборудование, сформировать задание на проектирование принципиально нового оборудования.
Интересно, что идея запуска исследовательских ракет, создаваемых на базе немецкой " V-2", родилась вместе с уникальной в своем роде идеей отделяющейся боеголовки.
Многочисленные эксперименты и расчеты показывали, что тяжелые баллистические ракеты типа "Р-2" будут разрушаться при возвращении с космических высот в атмосферу. Вспомнив проекты составных ракет, в марте 1947 года Королев придумал сделать боеголовку самостоятельным объектом, который отделяется от основной ракеты и по баллистической кривой добирается до цели.
25 апреля, выступая на пленарном заседании ученого совета НИИ-88, главный конструктор заявил:
«На следующих машинах мы столкнемся и уже столкнулись с гораздо большими трудностями, связанными с использованной схемой. По поводу нагрузок и возможного разрушения ракеты в полете можно отметить, что в работах Циолковского есть предложения по составной ракете. Я думаю, что будет дальнейшее развитие идеи Циолковского. <…> Мы работаем сейчас над машинами, скорость:которых сравнима с космическими скоростями, и я могу сказать, что наш следующий этап работ требует какой-то составной схемы. В случае успеха такую схему можно будет применить для этой машины и увеличить ее дальность…»
Сначала инженерам института казалось, что в новой "составной" схеме нет ничего сложного: двигатель выключается, головка отбрасывается пружиной или отстреливается пиропатроном. Но почти сразу выявились трудности: пока двигатель работает, головку не отделишь, двигатель как бы подпирает к неё снизу корпус ракеты; а после выключения двигателя отделять головку невыгодно, ведь ракета уже неуправляема, и головка может отклониться от курса. Отделять потому нужно точно в момент выключения двигателя. Но в том то и дело, что этого момента не существует! После отсечки топлива догорание в камере продолжается, тяга стремительно уменьшается, но совсем исчезает лишь через семь-десять секунд.
Королев по своей привычке решил не ждать появления теоретических соображений по этому поводу, а провести опытные отстрелы головки на "Р-1" - ко времени , когда начнутся испытания новой ракеты "Р-2", все вопросы будут решены. Так появилась ракета "Р1А"- единичка с отделяющимся боевым зарядим-"аннушка", как ласково называли её на полигоне.
Отделяющаяся головная часть была нужна Королеву для ракеты "Р-2", но оказалось, что в ее испытаниях заинтересованы и кабинетные ученые, и в 1947 году началась дружба Сергея Павловича с академической наукой, что тоже было неизбежно. Ведь изучать атмосферу и космическое пространство должны были ученые, а не военные, думающие лишь о том, как побыстрее создать средство доставки ядерного заряда до городов потенциального противника. Фактически Королев вернулся к реализации своей главной мечты. Тяжелая и страшная эпоха заставила его заниматься военными ракетами, но идея полетов в космос, на Луну и Марс была жива, посему возвращение Королева в науку было предопределено.