В указанный день, 20 сентября 1977 года, примерно в три часа утра работники Ленинградского морского торгового порта обратили внимание на появление в северо-восточной области неба ярко светящегося тела цилиндрической формы, медленно опускавшегося к горизонту. Одновременно в стороне от этого тела наблюдались пять ярких световых дуг, поднимавшихся от горизонта и расходящихся затем в разные стороны. В половине четвёртого утра быстро движущийся точечный источник света, окружённый светящейся оболочкой, видели члены экипажа рыболовного судна «Приморск». После пролёта этого тела на небе остался светящийся и вскоре растаявший след.
20 сентября в 4 часа 6 минут утра по петрозаводскому времени большой огненный шар появился над… Хельсинки! Он наблюдался визуально и фиксировался радиолокаторами. Таким образом, неизвестный объект появился над Хельсинки на 6 минут позже, чем над Петрозаводском! Но, согласно данным радиолокационных наблюдений, огненный шар двигался в сторону СССР! Следовательно, в Хельсинки и в Петрозаводске наблюдались два разных объекта! Но, оказывается, был и третий объект, замеченный над южной частью Ленинграда.
По сообщению работника Ленинградского объединённого авиаотряда В.Г. Лазарева, в 4 часа 6 минут утра он проходил мимо Володарского моста и заметил ярко светящийся точечный объект, двигавшийся со стороны Невского лесопарка. На высоте 40 градусов над горизонтом объект остановился и завис неподвижно примерно на полторы минуты. Вокруг него наслаивалось облако, из которого исторгались некие светящиеся потоки.
Затем объект двинулся на север, оставляя за собой инверсионный след. Эту фазу явления наблюдали многие ленинградцы, а также дежурная смена аэропорта «Пулково».
В деревне Половина Пряжского района (в 25 километрах к востоку от Петрозаводска) тоже наблюдалось выразительное аномальное явление. Около 4.00 утра 20 сентября в небе появился ярко-белый объект намного меньше Луны. На глазах наблюдателей вокруг этого тела образовалась расширяющаяся оболочка типа светящейся туманности. По форме эта картина напоминала цветок с лепестками. Через пять — семь минут расширяющаяся оболочка заняла больше половины горизонта!
Приблизительно в 4.40 утра появился второй яркий объект, причём на востоке(?). Оба тела можно было наблюдать одновременно. Они ярко окрасили надвигающиеся облака, так что казалось эти облака светились изнутри. В посёлке Лехта видели возникновение и развитие трёх светящихся звездообразных объектов в северной части неба. Первый объект примерно за минуту разросся в светящийся шар, который вскоре рассеялся, не оставив никаких следов. Через полминуты появился второй объект.
В квартире петрозаводского писателя и археолога А. Линевского в стеклах наружной и внутренней оконных рам появились отверстия неизвестного происхождения. В наружном стекле отверстие почти круглое, диаметром 5 сантиметров, во внутреннем — эллиптическое с горизонтальной осью длиной 9 сантиметров и вертикальной осью — 7 сантиметров. Квартира писателя находится на пятом этаже и её окна выходят в сторону Онежского озера. Интересно, что полностью сохранился скол от внутренней рамы; он имел слабые следы оплавления. Центры отверстий во внутренней и наружной рамах были на одной прямой, наклонённой под углом 30 градусов к горизонту. Аналогичные отверстия были выявлены ещё в четырёх домах. По расположению осей отверстий удалось определить высоту положения источника «обстрела». Она оказалась равной 14 километрам!
Специальные исследования отверстий в стёклах позволили выдвинуть четыре версии о возможном механизме таких разрушений: действие воздушной ударной волны, удар твёрдого тела, лучевое воздействие и удар сгустка плазмы (?). Однако при обсуждении этих версий от некоторых из них пришлось отказаться.
Отверстия не могли образоваться от воздушной ударной волны: в этом случае должны были образоваться радиальные трещины в стекле, которых не было. При ударе твёрдого тела могли появиться те же последствия. Оставалось признать воздействие лучевого удара или удара «внешней» плазмы. Специалисты отдали предпочтение лучевому удару, хотя выяснить его природу не удалось.
В 4.00 утра 20 сентября 1977 года с космодрома в Плесецке стартовала ракета, несущая искусственный спутник Земли «Космос-955». Представитель Академии наук СССР В.В. Мигулин «объяснил» все наблюдавшиеся эффекты, о которых говорилось выше, именно этим запуском. Однако директор Петрозаводской гидрометеорологической обсерватории Ю.Громов заверил корреспондента ТАСС, что «никаких технических экспериментов в наших краях в данное время не проводилось». К тому же было очень мало похоже на запуск описание директора Пулковской обсерватории члена-корреспондента АН СССР В.А. Крата, который сказал: «Ярко-огненный шар, стремительно прочертивший небо с юга на север (Плесецк находится на севере от Пулкова!), наблюдали и пулковские астрономы. Пока ещё трудно объяснить его происхождение».