史潑尼克計劃可緣溯至1954年5月27日，當時(shí)蘇聯(lián)的火箭總設計師謝爾蓋·科羅廖夫向日后擔任蘇聯(lián)國防部部長(cháng)的烏斯季諾夫提出要發(fā)展人造衛星計劃，稍后烏斯季諾夫向他的上級米海.吉洪臘沃夫報告，并由之向蘇聯(lián)最高蘇維埃反映，獲得重視。吉洪臘沃夫強調，發(fā)展繞地球之人造衛星，是掌握無(wú)地域限制全球快速通訊之唯一途徑，亦是令火箭技術(shù)得以更進(jìn)一步的必經(jīng)之路。迄至1955年7月29日，美國總統艾森豪威爾通過(guò)白宮新聞秘書(shū)發(fā)布美國將于1957年；即國際地球物理年(IGY)發(fā)射第一枚人造衛星，僅一星期后，在當年8月8日蘇聯(lián)共產(chǎn)黨中央政治局馬上同意科羅廖夫有關(guān)開(kāi)始蘇聯(lián)人造衛星計劃的建議，于8月30日，當時(shí)主導R-7火箭研制工作的國家委員會(huì )委員Vasily Ryabikov，召開(kāi)了有關(guān)人造衛星計劃的第一次會(huì )議，會(huì )上除聽(tīng)取了科羅廖夫關(guān)于發(fā)射往月球飛船的軌道數據匯報外，亦決定了以三節捆綁式R-7火箭發(fā)射史潑尼克一號。
1956年1月30日，蘇聯(lián)部長(cháng)會(huì )議批準了發(fā)射人造衛星的立案，并暫以"D"命名，計劃于1957至1958年左右發(fā)射升空，計劃中的質(zhì)量為1000-1400公斤(2200-3090磅)，當中包括200-300公斤的科學(xué)儀器根據決議，人造衛星的研制工作分為以下幾部分：
蘇聯(lián)科學(xué)院：統籌整個(gè)人造衛星計劃并研制搭載之科學(xué)儀器。蘇聯(lián)國防工業(yè)部：由其實(shí)際執行者OKB-1負責設計并制造衛星主體，以及運載用的火箭。無(wú)線(xiàn)電技術(shù)工業(yè)部：營(yíng)建遙距控制系統，以及有關(guān)無(wú)線(xiàn)電傳播的裝置。
飛船建設部：計算運行軌道和制作內置的陀螺儀。
機器制造局：負責地面發(fā)射之設置，燃料充注和儀器運輸。
此外，國防部負責監督整個(gè)發(fā)射過(guò)程。
1956年7月，所有有關(guān)"史潑尼克計劃"的大綱擬定及科學(xué)技術(shù)的準備工作籌劃完成。計劃的目標確立為：量度大氣層的密度和其離子物質(zhì)結構，并探究太陽(yáng)輻射、地球磁場(chǎng)和 由于恐防美國會(huì )先于蘇聯(lián)發(fā)射人造衛星，OKB-1提出第一顆衛星不應遲于1957年7月國際地球觀(guān)測年開(kāi)始前發(fā)射，更精確來(lái)說(shuō)應是當年的4或5月，由于時(shí)間已所剩無(wú)幾，因此設計被大幅簡(jiǎn)化：簡(jiǎn)單、輕型(僅100公斤)、易于操作并只攜帶一臺簡(jiǎn)陋的無(wú)線(xiàn)電發(fā)送器。1957年2月15日，蘇聯(lián)部長(cháng)會(huì )議準許了這一簡(jiǎn)化方案，并為此計劃立下"PS"代號，以觀(guān)測地球軌跡及接受人造衛星訊號為目標。計劃希望于R-7火箭發(fā)射成功后一或兩次后，以R-7將計劃中的"PS-1"和"PS-2"發(fā)射(即后來(lái)的史潑尼克一號及二號) 地面觀(guān)測的任務(wù)，由Yu.A.Mozzhorin上校引領(lǐng)的隊伍負責，他所組織的"指令監測組"，任務(wù)包括主要的"NII-4"監察中心以及其余7個(gè)位處衛星經(jīng)過(guò)之處，遍布全世界的監測站。PS-1"只計劃為觀(guān)測用而非操控，它們都有一條專(zhuān)用的通訊頻道與火箭連絡(luò )，并具備雷達，光學(xué)儀器以及通訊設備。7個(gè)訊號站接收到的數據，都會(huì )通過(guò)電報傳回"NII-4"中心，以彈道學(xué)計算衛星身處的位置。此"指令監測組"則為蘇聯(lián)，以至全球太空監測控制中心的雛型。
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