Были замечены и профессиональные задатки Яцкова — и в нью-йоркской резидентуре, и в Москве. В нем с того времени стали видеть перспективного, подающего надежды разведчика. Только этим можно было тогда объяснить принятое Центром решение, которое обязывало резидентуру передать на связь Алексею (Яцкову) не просто одного источника, а целую агентурную группу «Волонтеры», возглавлявшуюся завербованным еще в Испании в 1938 году американцем Моррисом Коэном (Луис). Но поработать с Луисом в годы войны Алексею не удалось: в 1942 году того призвали в армию, а затем отправили на европейский театр военных действий.
Руководство группой «Волонтеры» взяла на себя его жена, Леонтина Коэн (Лесли). Это была удивительная женщина! Она словно родилась для разведки: смелая, решительная, находчивая, артистичная — чем-то даже похожая на Мату Хари. Лесли привлекало все — и романтика, и острые ощущения, и жажда невероятных приключений. Но больше всего подкупали ее самостоятельность и стремление довести любое дело до конца. Эго она, участвуя с Яцковым в первичной разработке одной разведывательной операции, после утверждения в Центре сама и реализовала ее с помощью своего же подысточника Фрэнка. Агент вынес с завода ствол экспериментального авиационного пулемета, а потом вместе с мужем она ухитрилась переправить его в советское консульство в футляре самого большого музыкального инструмента — контрабаса. Это была опасная операция, вызвавшая удивление даже у асов разведки, но благодаря мужеству и хладнокровию Луиса и Лесли она прошла успешно.
В 1943 году из Москвы в Нью-Йорк перебрался для активизации работы по линии НТР бывший ее начальник Леонид Квасников. Он стал заместителем резидента. В конце того же года в составе английской группы физиков, возглавляемой Рудольфом Пайерлсом, в США прибыл для работы в «Манхэттенском проекте» завербованный еще в Лондоне доктор Клаус Фукс (агент Чарльз). Встала проблема связи: поддерживать с ним контакт напрямую сотрудникам резидентуры по указанию Центра не разрешалось. Чтобы уберечь этого ценнейшего источника атомной информации от малейшей тени подозрений ФБР, предписывалось иметь для связи с такими агентами специального курьера. Им стал биохимик Гарри Голд (Раймонд). А передал его Алексею на связь Твен, которому предстояло в 1944 году выехать из США (он переводился на работу в Париж).
От Чарльза к Яцкову шли очень ценные материалы по разработке американцами и англичанами первой ядерной бомбы. От него же были получены первичные данные о том, что основные атомные объекты находятся в Ок-Ридже (уран-235), в Хэнфорде (плутониевый завод), в Клинтоне (диффузионный и завод по электромагнитному разделению), в Чикаго — Металлургическая лаборатория (проблема выделения плутония) и в далеком штате Нью-Мексико Лос-Аламосская лаборатория. Из всех этих объектов самым главным и строго-настрого засекреченным являлся Лос-Аламос. Это была, как окрестили местные острословы, «мертвая зона генерала Гровса». Проникнуть туда было весьма сложно и рискованно. Генерал Гровс разработал и применил такие крутые меры безопасности, что и речи не могло быть о появлении вблизи этой особой режимной зоны посторонних лиц, тем более иностранцев, особенно из числа граждан СССР.
Однако советская разведка проникла и на этот объект: в 1944 году Яцков вербует предложившего свои услуги молодого ученого из Металлургической лаборатории Чикагского университета Персея, который к тому времени был уже приглашен на работу в Лос-Аламос. В качестве его связника Анатолий Яковлев (Яцков) приобретает через два месяца еще одного агента — его друга по университету — Стара.
В направленной тогда в Центр шифровке Квасников по поводу этого блестящего успеха, достигнутого Яцковым, отмечал:
..Активно заработал в последнее время Алексей. Благодаря своим способностям и упорству он быстро овладел английским языком. Работать стал более ответственно и серьезно, продумывая тщательно и всесторонне каждую явку. Через него резидентура получает достаточно много ценных материалов по «Энормозу» и другим отраслям народного хозяйства. Алексей самостоятелен, тверд и принципиален и мог бы еще более успешно выполнять серьезные задания, если бы поменять ему легенду прикрытия.
Ходатайствую о поощрении Алексея…
Связник Стар дважды встречался с Персеем: один раз — в Чикаго, второй раз — в Альбукерке, расположенном недалеко от Лос-Аламоса. Но встречаться им в одном и том же городе дважды Центр в интересах их же личной безопасности не разрешил: Альбукерке, как и Лос-Аламос, был насыщен агентами ФБР — они могли заподозрить Персея в несанкционированных ими контактах с посторонним лицом, появившимся в секретной зоне. Поэтому через некоторое время перед Яцковым встала новая задача: подобрать курьера, которого можно было бы направить в далекий штат Нью-Мексико для связи с Персеем и доставки от него материалов по атомной бомбе. Сотрудниками резидентуры были предложены три кандидатуры связников, но ни одна из них не отвечала требованиям, предъявляемым Центром.