Ngày 14 tháng 4 năm 1958, vệ tinh Sputnik 2 bốc cháy trong khí quyển Trái Đất sau 162 ngày bay quanh quỹ đạo. Trong suốt thời gian đó, nó đã hoàn thành hơn 2.500 vòng bay và đánh dấu một bước ngoặt lớn trong lịch sử khoa học vũ trụ: đây là tàu vũ trụ đầu tiên đưa một sinh vật sống – chú chó Laika – vào không gian.

Laika, tên ban đầu là Kudryavka, là một chú chó cái lai, được chọn từ đường phố Moscow do thể trạng nhỏ, khả năng thích nghi cao và đặc tính sinh lý ổn định. Trọng lượng của Laika khoảng 6 kg, vừa đủ để phù hợp với khoang tàu được thiết kế sẵn. Trước khi được phóng, Laika trải qua huấn luyện kéo dài nhiều tuần để làm quen với điều kiện chật hẹp, rung lắc mô phỏng quá trình phóng, và tiếp xúc với tiếng ồn cũng như điều kiện thiếu trọng lực giả lập.

Sputnik 2 được hoàn thiện và phóng vào ngày 3/11/1957. Tàu có khối lượng khoảng 508 kg, mang theo khoang điều áp cho Laika, cùng hệ thống cung cấp oxy, quạt làm mát, túi thức ăn ở dạng gel, và một loạt cảm biến sinh học để đo nhịp tim, hô hấp, huyết áp và mức độ phản ứng thần kinh. Không giống các tàu vũ trụ hiện đại, Sputnik 2 không được thiết kế để quay trở lại Trái Đất, và cũng không mang theo cơ chế cứu hộ cho sinh vật bên trong.

Theo các dữ liệu thu được trong vài giờ đầu, Laika ban đầu có nhịp tim tăng cao – khoảng 240 nhịp/phút – cho thấy phản ứng căng thẳng mạnh với quá trình phóng. Tuy nhiên, vài giờ sau đó, chỉ số dần ổn định. Các cảm biến tiếp tục ghi lại dữ liệu cho đến khi xảy ra hiện tượng quá nhiệt trong khoang do hệ thống làm mát không vận hành đúng như dự kiến. Nhiệt độ bên trong tăng lên đến khoảng 40°C. Theo xác nhận chính thức công bố vào năm 2002, Laika đã tử vong chỉ sau 5 đến 7 giờ kể từ thời điểm tàu đạt quỹ đạo, nguyên nhân là do nhiệt độ cao và căng thẳng sinh lý.

Mặc dù Laika không sống sót, sứ mệnh vẫn đóng vai trò quan trọng về mặt khoa học. Đây là lần đầu tiên một sinh vật có hệ thần kinh phức tạp được quan sát trong môi trường không trọng lực thật sự.

Dữ liệu thu thập được từ các cảm biến của Sputnik 2 đã xác nhận rằng sinh vật sống có thể duy trì các chức năng sinh học cơ bản trong điều kiện không trọng lực, ít nhất trong thời gian ngắn, và giúp giới khoa học hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của môi trường vũ trụ đến hệ tim mạch, hô hấp và thần kinh.

Vệ tinh tiếp tục bay quanh Trái Đất trong 162 ngày, trước khi rơi khỏi quỹ đạo và bốc cháy hoàn toàn khi tái nhập khí quyển vào ngày 14/4/1958. Trong thời gian đó, Sputnik 2 thực hiện tổng cộng 2.570 vòng bay quanh hành tinh.

Laika về sau trở thành một biểu tượng đặc biệt trong lịch sử hàng không vũ trụ và sinh học không gian. Chú chó này được tưởng niệm bằng nhiều hình thức, từ sách giáo khoa, tem thư, tới các vật thể đặt tên theo Laika– trong đó có tiểu hành tinh 2166 Laika.

Năm 2008, một tượng đài tưởng niệm Laika được dựng gần Viện nghiên cứu sinh học vũ trụ ở Moscow. Trên bệ đá, hình tượng một chú chó nhỏ đứng trên đỉnh tên lửa – tượng trưng cho vị trí tiên phong mở đường cho nghiên cứu sinh học ngoài không gian.