El lanzamiento de Korabl-Sputnik 2 ocurrió el 19 de agosto de 1960, utilizando un cohete portador llamado Vostok-L. La hora de lanzamiento fue 08:44:06 UTC (hora universal coordinada).

La nave espacial llevaba dos perros, Belka y Strelka, 40 ratones, dos ratas y una variedad de plantas, así como una cámara de televisión, que tomaba imágenes de los perros. Uno de sus objetivos era interceptar el satélite Echo 1A de los EE. UU., que era un globo pasivo lleno de nitrógeno cubierto con láminas reflectantes y, por lo tanto, muy visible al pasar por encima.

Korabl-Sputnik 2 pasó cerca de Echo en la segunda órbita, y el sistema de radio devolvió el sonido de los perros ladrando cuando lo vieron por la ventana. La nave espacial regresó a la Tierra a las 06:00:00 UTC del 20 de agosto, un día después de su lanzamiento. La telemetría reveló que un perro había sufrido convulsiones durante la cuarta órbita, y decidió limitar el primer vuelo tripulado a tres órbitas. Todos los animales se recuperaron de forma segura.

Strelka tuvo una camada de cachorros, de los cuales uno se le envió a la Primera Dama de los Estados Unidos, Jacqueline Kennedy, como regalo de buena voluntad de la Unión Soviética.

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