Москва — Кассиопея

В первой сцене появляется человек в костюме и галстуке, который склонился над глобусом Луны, где отчётливо виден топоним «Море Москвы». Он представляется как И. О. О. — Исполняющий Особые Обязанности.

Далее в заполненной школьниками в красных галстуках аудитории пионер Виктор Середа делает доклад о проекте полёта к звезде Альфа Кассиопеи (Шедар) на космическом корабле «ЗАРЯ». Выбор цели обусловлен поступающими из этого сектора Галактики сигналами явно искусственного происхождения. Комиссия из трёх академиков поражена проектом, однако их смущает время полёта: только в один конец на самом корабле оно составит около 26 земных лет. Середа на это парирует, что в полёт могут отправиться несовершеннолетние, и тогда при подлёте к цели им будет по 40 лет. В конце доклада Середа получает анонимную записку: «А ты полетела бы? Ведь это на всю жизнь.» с припиской: «С ним полетела бы». Затем выступает пионерка Варвара Кутейщикова, которая считает, что вместо поиска обитаемых планет человечество должно бросить все свои силы на сохранение собственной. Федя Лобанов с задних рядов замечает, что человечеству тоже грозит вымирание, и выступает с прожектёрским проектом двигателя на основе водного топлива. Середа безуспешно пытается выяснить, кто написал ему загадочную записку.

Паша Козелков утром на кухне слышит по радио, что производится набор в экипаж «лиц не старше 14 лет». Козелков и Середа спешат из родной Калуги в Москву, но им заявляют, что набор в экипаж уже закончен. Тогда они решаются обратиться лично к академику Сергею Сергеевичу Филатову. В этот момент к ним является И. О. О., который снимает очки с Середы и, прикосновением руки, исцеляет его зрение, таким образом делая его физические показатели пригодными к полёту. Затем двое друзей оказываются в Академии Наук, где потрясённые гениальностью «калужского Вити» в оперировании с антивеществом академики просят занять место за их столом. Далее идёт комплектация экипажа, которая строится по принципу три (мальчика) на три (девочки). По представлению И. О. О. в экипаж принимают Катю Панфёрову (юного археолога), которая влюблена в Мишу Копаныгина — мальчика с феноменальной памятью.

Далее академик Филатов проводит экскурсию для иностранных журналистов на звездолёте «Заря», демонстрируя командный отсек, кают-компанию, биоцентр, а также «смыслоуловитель» для возможного общения с инопланетным разумом. В этот момент на корабль пробирается Лобанов. Фотографии юных космонавтов выходят на первой полосе газеты «Комсомольская правда». Все шестеро приезжают на пустынную Красную площадь и отдают пионерский салют мавзолею Ленина. Звездолёт отправляется в путь, но на борту оказывается посторонний — Лобанов. Экипаж не знает, что с ним делать: кто-то настаивает на отправке его в спасательной капсуле на Землю, кто-то согласен оставить Федю на корабле. Во время конфликта тот попадает в «камеру очистки» и оказывается в открытом космосе. Ценой больших усилий его спасают. Выйдя из медицинской комнаты, Лобанов пугается лабораторной крысы Пафнутия и, падая на приборную панель, случайно запускает процессы, благодаря которым звездолёт превышает скорость света.

«Причину происходящего электронно-вычислительная машина установить не может», — слышат космонавты в динамиках. Середа удивляется тому, что они всё ещё живы, и начинает сбавлять скорость корабля. Окончательно придя в себя герои с ужасом обнаруживают, что корабль находится не в Солнечной системе. Тут с ними на связь выходит сильно постаревший Филатов, который сообщает, что на Земле уже прошло 27 лет. Академик строит предположения относительно того, что же произошло с звездолётом: тахионная спираль или субпространство.

Далее они видят на мониторе женщину, которая оказывается их повзрослевшей одноклассницей Милкой Окороковой. Она признаётся, что именно она написала ту самую записку. За прошедшие 27 лет Окорокова стала радиоастрономом, вышла замуж и родила двоих детей — Витю и Варю. Она также сообщает, что за это время им удалось частично дешифровать таинственные сигналы: теперь установлено, что это сигналы бедствия. Лобанов кается в своей глупости и просит вернуть его обратно на Землю. Середа замечает, что это уже невозможно, и Лобанов становится седьмым членом экипажа.