Большое космическое путешествие

Трое советских школьников — Света Ишенова из Бухары, Саша Иваненко из Донецка и Федя Дружинин из Москвы — побеждают во всесоюзном конкурсе с участием ста тысяч претендентов и, пройдя курс специальной подготовки, отправляются в первый в истории детский космический полёт на корабле «Астра». Командует кораблём единственный взрослый на борту — капитан Егор Павлович Калиновский.

Действие фильма начинается, когда юные члены команды уже находятся в космическом центре и ждут командира, который повезёт их на стартовую площадку. Калиновский надевает космический костюм в помещении с большим телеэкраном, на котором в режиме реального времени наблюдает за подготовкой к старту. Заканчивая последние приготовления, он попутно разговаривает по телефону с сыном и забывает на телефонном аппарате пилотку. Приехав на автомобиле к остальной команде и обнаружив свою оплошность, командир просит Федю сходить за пилоткой. Выполняя его просьбу, Федя видит на экране, который забыл выключить Калиновский, двоих сотрудников центра, один из которых говорит другому: «Я только что узнал от генерала, что наш эксперимент с „Астрой“…». Что было сказано дальше, зрителю не показывают.

На четырнадцатые сутки после успешного старта Калиновский заболевает, и комиссия врачей из Центра управления полётами приказывает ему отправиться в изолятор, а обязанности командира в его отсутствие поручает Феде Дружинину. Вскоре после этого на «Астре» происходит утечка газа. Федя с Сашей, оставив Свету на капитанском мостике, отправляются на лифте в машинное отделение. Света, посчитав, что малейшая искра может привести ко взрыву, отключает всё электропитание на корабле, и лифт останавливается. Федя приказывает Свете отправиться в машинное отделение по чёрному ходу, чтобы устранить утечку. Выполняя задачу, Света видит через полупрозрачную стену силуэт движущегося человека и слышит его голос, о чём сообщает приехавшим на лифте мальчикам. Они тоже слышат загадочный голос. Федя заявляет, что это голос их командира, после чего Саша вызывает его по внутренней связи и убеждается, что Калиновский не покидал изолятор.

Ещё через месяц полёта, в ходе которого корабль пережил встречу с опасным метеоритным роем, на пути «Астры» встречается терпящая аварию автоматическая межпланетная станция. Несмотря на риск схода корабля с орбиты, Федя принимает решение пристыковать «Астру» к станции, отправиться внутрь и лично устранить неполадки. Он переходит на станцию, находит рассоединённый кабель и соединяет его, успев сообщить товарищам об устранении неисправности и своём намерении вернуться, после чего связь с ним обрывается. Следом за ним на станцию отправляется Саша и также пропадает. Света экстренно связывается с Землёй и получает приказ расстыковаться со станцией и идти заданным курсом, но после короткого обсуждения с Егором Павловичем, по-прежнему находящимся в изоляторе, в нарушение приказа отправляется на поиски друзей и попадает в ловушку — закрытую холодильную установку с зеркальными стенами. Там же обнаруживаются живые и невредимые, но полузамёрзшие Федя и Саша.

Саша предлагает найти шахту запасного сброса установки, выйти через неё в открытый космос и добраться без скафандра и шлема до аварийного люка «Астры». Кто именно отправится по смертельно опасному маршруту — он или Федя, — должен решить жребий. Света требует участия в отборе на общих правах, но Федя как командир отвергает предложение Саши и запрещает экипажу рисковать жизнью. Посреди ожесточённого спора все трое, к своему удивлению, слышат из-под пола установки мяуканье оставленного ими на «Астре» котёнка, помогающее им отыскать замаскированный выход и выбраться из западни. Неожиданно оказывается, что «Астра» — подземный тренажёр-симулятор, а экспедиция «первой тройки», в действительности никогда не покидавшей Землю, — психологический эксперимент, призванный изучить перспективы реального детского космического полёта. Также выясняется, что Федя, вернувшийся за пилоткой командира незадолго до старта, узнал о настоящей миссии «Астры» из случайно услышанного разговора учёных, но утаил её от Светы и Саши, стремясь не допустить срыва ответственного эксперимента, а Егор Павлович симулировал болезнь, чтобы предоставить юному экипажу возможность самостоятельно принимать решения и действовать в нестандартных ситуациях.

Несмотря на то, что «большое космическое путешествие» оказалось лишь последней предполётной тренировкой, всех троих её участников, в расчётное время нашедших выход из тренажёра и поднявшихся на поверхность, встречают как настоящих космических героев.

В эпилоге фильма настоящий космонавт Алексей Леонов обращается к юным зрителям, выражая уверенность в том, что детские космические полёты скоро станут реальностью.

Возможно, многие из вас, ребята, расстроились, что не увидели в фильме настоящего космического путешествия. Его не было — но это только пока. Каждый из нас, космонавтов, прежде чем полететь в космос, сделал ой какую сложную работу. Полёт требует полных всех твоих сил, знаний, умений. Я находился в открытом космосе всего лишь двенадцать минут, но сейчас могу сказать, что каждая моя минута нахождения в космосе требовала годовой подготовки на Земле. Но я уверен, ребята, что скоро наступит такое время, когда вы, если захотите, то полетите в космос. Я в это верю.