В каждом эксперименте производился последующий пуск с ракетного полигона в Капустином Яре двух баллистических ракет «Р-12», направленных в «центр обороны» системы «А» (полигон в Сары-Шагане), причем их головные части летели по одной и той же траектории одна за другой с некоторым запаздыванием друг от друга. Первая ракета была оснащена ядерным зарядом, который подрывался на заданной для данной операции высоте, а в головной части второй были размещены многочисленные датчики, призванные измерить параметры поражающего действия ядерного взрыва. Как я уже отметил, «основная партия» в экспериментах принадлежала системе ПРО и именно перед ней ставились основные задачи: обнаружить и сопровождать радиолакационными средствами вторую ракету (без ядерного заряда) и осуществить ее перехват противоракетной «В-1000» (Главный конструктор – Петр Дмитриевич Грушин) в телеметрическом варианте (без боевой части).
Высота взрывов ядерного заряда составляла: в операциях «К1» и «К2» -300 и 150 километров при мощности головной части в 1,2 килотонны. Высота подрыва ядерных зарядов в операциях «КЗ», «К4», «К5» -300, 150, 80 километров соответственно при существенно больших мощностях зарядов, чем в первых двух операциях (300 килотонн).
Кроме системы «А» в эксперименте участвовали специально привлеченные технические средства, сосредоточенные вдоль трассы полета баллистических ракет, здесь же работали ионосферные станции, производились запуски метеозондов и геофизических ракет. На всех радиоэлектронных средствах фиксировались нарушения их работы, вызванные ядерными взрывами.
Информация об этих испытаниях до сих пор остается лишь косвенной. Официальные документы о них не опубликованы и вероятнее всего еще долго останутся закрытыми.
Даты проведения испытаний удалось выяснить, воспользовавшись публикациями в американской серии «Nuclear Weapons Databook Working Papers».
Полученные прямые наблюдательные данные о характеристиках проникающих излучений высотных (космических) ядерных взрывов позволили готовиться к реализации программы подготовки космической системы мониторинга и радиационной обстановки в ОКП с целью контроля за соблюдением моратория о прекращении ядерных испытаний в космосе. Возможность надежного контроля была одним из важных условий для заключения таких соглашений и активно обсуждалась, в частности, на международных переговорах в 1958 году, когда советскую делегацию возглавлял Е.К. Фёдоров. К этому туру переговоров рядом видных советских ученых (В.Л. Гинзбург, Р.М. Коган, Я.Л. Альперт) были подготовлены соображения и оценки по возможным методам обнаружения взрывов.
Поскольку конечный результат работы системы контроля зависит от соотношения величин «полезного сигнала» и уровня помех, уже в 1961 году начали проработку вопросов об измерении таких характеристик космического фона радиационных потоков, которые важны при реализации конкретных методов обнаружения. В институте своими силами были разработаны и изготовлены макетные образцы аппаратуры, которые были использованы для установки на первых спутниках серии «Космос». В частности, 21.12.1961 в 12:30 UTC с космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс «Маяк»-2, был осуществлен пуск ракеты-носителя «Космос-63С1», который должен был вывести на околоземную орбиту советский спутник «ДС-1» серии № 2 (1961 1221F), с такой аппаратурой. Аппаратуру к пуску подготовил С.И.Авдюшин. К сожалению, спутник на орбиту не вышел из-за аварии ракеты-носителя на 354-й секунде полета. 20.10.1962 в 4:00 UTCc космодрома Капустин Яр, стартовый комплекс «Маяк-2», осуществлен пуск ракеты-носителя «Космос-63С1» который вывел на околоземную орбиту советский спутник «Космос-11» (00441/1962 Бета Тэта 1). КА типа «ДС-А1», сер.№ 1 выведен на орбиту с параметрами: наклонение орбиты – 49 градусов; период обращения – 96,1 минуты; минимальное расстояние от поверхности Земли (в перигее) – 245 километров; максимальное расстояние от поверхности Земли (в апогее) -921 километр.
Это был первый советский спутник с запоминающим устройством, рассчитанным на запись в течение 800 минут.
В мае следующего года был уже успешный запуск точно такого же спутника, который получил обозначение ИСЗ «Космос-17» (запуск 22 мая 1963 г., высоты 260–788 км, угол наклона 49 градусов). На нем были получены важные данные о величинах и микроструктуре потоков проникающих излучений, возникающих при взаимодействии энергичных космических лучей с веществом аппарата, данные о вариациях интенсивности ГКИ и частиц, захваченных в геомагнитную ловушку. В частности, получены величины потоков энергичных электронов, инжектированных при американском ядерном испытании «Старфиш» 9 июля 1962 года. Работа с материалами этого спутника послужила прологом к развитию в ИПГ нового направления по обеспечению радиационной безопасности полетов пилотируемых космических кораблей.