סרגיי קורוליוב

שנותיו הראשונות

קורוליוב נולד בז'יטומיר, עיר במרכז אוקראינה שהייתה אז חלק מהאימפריה הרוסית. הוריו, מריה ניקולייבנה מוסקאלנקו ופבל יאקובלביץ' קורוליוב, נישאו באמצעות "שידוך", אך הזיווג לא היה מוצלח במיוחד. שלוש שנים לאחר לידתו נפרדו בני הזוג עקב קשיים כספיים. אמו של סרגיי סיפרה לו כי אביו נפטר, ורק לאחר שנים נודע לו שאביו חי עד 1929. למעשה, סרגיי לא ראה את אביו לאחר גירושי הוריו, על אף שפבל כתב למריה כי הוא מעוניין להיפגש עם בנו.
אמו של סרגיי שאפה לרכוש השכלה נוספת, ועל כן נעדרה מביתה לתקופות ממושכות לצורך לימודיה. סרגיי גדל בניז'ין תחת טיפולם של סבו ושל סבתו. סרגיי, שהצליח בלימודיו (במיוחד במתמטיקה), גדל כילד יחיד עם חברים מעטים. ב-1916 התחתנה אמו עם מהנדס החשמל גריגורי מיכאילוביץ' באלאנין. אביו החורג התגלה כבעל השפעה טובה עליו. גריגורי העביר את המשפחה לאודסה ב-1917, לאחר שקיבל משרה במסילת הברזל האזורית.
בשנת 1918 התחוללה מלחמת אזרחים ברוסיה שהחלה במהפכת אוקטובר. בתי הספר המקומיים נסגרו וסרגיי הצעיר נאלץ להמשיך את לימודיו בבית. במהלך שנת 1919 היו תקופות של מחסור חמור במזון, וסרגיי סבל ממחלת טיפוס. גם לאחר מכן סבלה המשפחה תקופות קשות, כרוב האוכלוסייה במדינה.

חינוך

קורוליוב המשיך את לימודיו בבית ספר מקצועי לבנייה באודסה, שם רכש הכשרה מקצועית בנגרות, כמו גם במקצועות אקדמיים שונים. עם זאת, תחום העניין העיקרי שלו היה תעופה, ייתכן שבהשפעת מפגן אוויר שבו נכח ב-1913. קורוליוב ערך מחקר עצמאי אודות תורת הטיסה, ועבד במועדון דאונים מקומי. כאשר פלוגת מטוסי ים צבאיים הוצבה באודסה, הוא גילה עניין רב בפעולותיהם.
ב-1923 הצטרף קורוליוב לחברת התעופה האווירית של אוקראינה וחצי האי קרים (OAVUK). אפילו קבוצה קטנה זו הייתה ארגון של המפלגה הקומוניסטית, וכחבר בה נחשף סרגיי לתעמולה. עם הצטרפותו לטייסת ימית של אודסה, עבר שיעור ראשון בטיסה, והיו לו הזדמנויות רבות לנכוח בטיסות כנוסע. ב-1924 תכנן בעצמו דאון בשם K-5, אשר התקבל על ידי OAVUK כפרויקט בנייה. בערך באותו הזמן, הוכשר קורוליוב להיות מדריך ספורט. דעתו הוסחה מהעבודה האקדמית לתחומי עניין נוספים, וכדי להתמקד בתעופה, החליט ב-1924 להצטרף למכון הפוליטכני של קייב, שבו היה ענף תעופה. בקייב חי עם דודו יורי, והרוויח כסף מעבודות מזדמנות כדי לשלם על הקורסים שבהם למד. תוכנית הלימודים התמקדה בצד הטכני, וכללה קורסי הנדסה, פיזיקה ומתמטיקה.
ב-1925 התקבל לכיתה מצומצמת לבניית דאונים. הוא הורשה להטיס את דאון האימון שעליו עבד, אך סיים את ניסיון הטיסה שלו עם שתי צלעות שבורות. הוא המשיך ללמוד בקורסים, וסיים את שנתו השנייה ב-1926. ביולי באותה השנה התקבל לבית הספר הטכני הגבוה באומאן של מוסקבה (MVTU).
עד 1929 למד קורוליוב נושאי התמחות בתעופה בבית הספר הזה. הוא חי עם משפחתו, שהיגרה למוסקבה. בנוסף ללימודיו, נהנה קורוליוב מהזדמנויות נוספות להטיס דאונים וכלי טיס ממונעים. ב-1928 תכנן קורוליוב דאון שאותו הטיס שנה לאחר מכן בתחרות. במהלך 1929 הוציאה המפלגה הקומוניסטית צו שהורה על זירוז ההכשרה של מהנדסים, וזאת עקב הצורך הדחוף של המדינה בכישוריהם. קורוליוב יכול היה לקבל תעודת גמר באמצעות הצגה של דגם מעשי לכלי טיס, והדגם שלו אושר והושלם בסוף השנה. יועצו היה לא אחר מאשר אנדריי טופולב.

קריירה מוקדמת

לאחר שסיים את לימודיו, החל קורוליוב לעבוד בלשכה לתכנון מטוסים, שסימונה OPO-4 או "המחלקה הניסיונית הרביעית". בראשה עמד צרפתי בשם פול רישאר ובה עבדו כמה מהמתכננים הטובים ביותר של רוסיה. קורוליוב לא בלט בקבוצה זו, אך בזמן שהועסק עבד באופן פרטי גם על זוג מיזמי תכנון אישיים. אחד מהם היה תכנון דאון בעל כושר אירובטי. ב-1930 הפך קורוליוב למהנדס מוביל בצוות שעסק בתכנון המפציץ הכבד טופולב TB-3.
ב-1930 קיבל קורוליוב לבסוף את רישיון הטיס שלו. שנה לאחר מכן, ב-6 באוגוסט 1931, נישא סרגיי לקסניה וינסנטיני, שעמה היה בקשר מ-1924. הוא הציע לה נישואים עוד אז, אך היא דחתה את ההצעה משום שרצתה לרכוש חינוך גבוה. במהלך 1930 התעניין קורוליוב במנועי דלק נוזלי. היות שתחום העניין העיקרי שלו היה כלי טיס, ראה את הפוטנציאל הגלום בשימוש במנועים כאלו להנעת מטוסים. ב-1931 הקים יחד עם פרידריך זאנדר קבוצת מחקר בנושא הנעה סילונית (GIRD). במאי 1932 הפך קורוליוב לראש קבוצת המחקר הזו.
במהלך השנים שלאחר מכן פיתחה קבוצת GIRD שלוש מערכות הנעה שונות, כל אחת מוצלחת מקודמתה. ב-1932 החל הצבא להתעניין בניסיונותיה של הקבוצה והחל לספק לה מימון. ב-1933 שיגרה הקבוצה לראשונה רקטות המונעות בדלק נוזלי, שנקראו GIRD-9 ו-GIRD-X. שיגור זה בוצע שבע שנים לאחר השיגור הראשון של טיל המונע בדלק נוזלי, שתוכנן על ידי רוברט גודרד ושוגר ב-1926, אך זכה לפרסום מועט. ב-1934 פרסם קורוליוב את עבודתו בספר "טיסת טיל בסטרטוספירה".
עם התגברות העניין הצבאי בטכנולוגיה החדשה, החליטה הממשלה ב-1933 לאחד את ארגון GIRD עם מעבדת דינמיקת גז בלנינגרד. בעקבות המיזוג נוסד מכון המחקר להנעה סילונית (RNII), שבראשו עמד המהנדס הצבאי איוון קליימנוב. הקבוצה הממוזגת הזו כללה מספר אנשים שהיו חסידים נלהבים של רעיון הטיסה לחלל, ביניהם ולנטין גלושקו. קורוליוב היה לסגן ראש המכון. הוא הוביל את פיתוח טילי השיוט ופיתוח של דאון מאויש ממונע רקטית.
ב-10 באפריל 1935 ילדה אשתו של קורוליוב את בתם, נטשה. ב-1936 הם יכלו להעתיק את מקום מגוריהם מבית הוריו של סרגיי לדירה משלהם. לשני ההורים היה עיסוק, וקורוליוב נהג לבלות שעות ארוכות במשרד התכנון שלו. באותה התקופה הוא היה מהנדס ראשי ב-RNII. בצוות ארגון RNII נמשכה עבודת הפיתוח של טילים, שהתמקדה במיוחד בתחום היציבות והבקרה. הצוות פיתח מערכות ייצוב גירוסקופ אוטומטיות, שאפשרו טיסה יציבה בכיוון המסלול המתכונן. קורוליוב היה מנהיג כריזמטי ששירת בעיקר כמנהל פרויקט התכנון. הוא היה איש תובעני שעבד קשה עם סגנון ניהול נוקשה. קורוליוב פיקח באופן אישי על כל שלבי המפתח של התוכניות והקדיש תשומת לב דקדקנית לפרטים.

גולאג

ב-22 ביוני 1938, במהלך הטיהורים הגדולים, נכנסו אנשי נ.ק.ו.ד. לדירתו ואסרוהו. הוא נאשם בחתרנות, לכאורה עקב רצונו לעבוד על כלי טיס ממונעי דלק נוזלי יותר מאשר על טילי דלק מוצק. ככל הנראה בזבז יותר מדי כסף על פרויקט שה-RNII לא החשיב כבעל עדיפות עליונה. קורוליוב הוכה על ידי חוקריו וכך חולצה ממנו "הודאה". הוא נידון לעשר שנות מאסר. קורוליוב גילה מאוחר יותר שמתכנן המנועים הרקטיים, ולנטין גלושקו, השמיץ אותו, והדבר הוביל לאיבה ממושכת בין שניהם, כמו גם לחשדנות רבה של קורוליוב במתכננים הראשיים האחרים.
לאחר חודשי התעללות והעברה ממקום למקום הגיע קורוליוב לבסוף לגולאג המפורסם, קולימה, שבסיביר. התנאים במחנה היו אכזריים, עם יחס קשה ואוכל דל, ובנוסף לכך, היה מחסור בביגוד הולם ובמחסה מפני התנאים הקשים. שיעורי התמותה במחנה היו כ-30% מאוכלוסיית הכלא מדי שנה (עשרות אלפי אנשים מתו בו מדי שנה).
חברים אחרים ב-RNII נעצרו אף הם, ונותן החסות הצבאי לקבוצה, המרשל מיכאיל טוכאצ'בסקי, הוצא להורג. רוב האישים החשובים שעבדו במכון הוצאו להורג במהלך השנים 1937–1938, וקורוליוב היה מהבודדים בקבוצה שהצליחו לשרוד. התוכנית נותרה שנים מאחור והרחק מאחורי ההתקדמות המהירה שנעשתה בגרמניה. הטיהורים של סטלין במהלך התקופה הזו החלישו באופן חמור את הצבא זמן קצר לפני הפלישה הגרמנית של 1941.
קורוליוב שרד בגולאג, אך איבד את כל שיניו, זרועו נשברה והוא פיתח מחלת לב. הוא נשאר חמישה חודשים במחנה, שהיה בנוי סביב מכרה זהב, ובילה את זמנו שם בעבודת כפיים. במוסקבה החליטו לבדוק מחדש את עניינו, והוא הועבר חזרה מערבה. בעת הנסיעה ברכבת הוא חלה בצפדינה וכמעט מת. בעקבות החקירה החוזרת הוקל עונשו של קורוליוב למאסר של שמונה שנים. בנקודת הזמן הזו מספר אנשי מפתח ברוסיה התערבו למענו, והוא לא הוחזר למחנה הגולאג. במקום זאת הועבר קורוליוב ל"שאראשקה" - סוג מחנה שבו נכלאו מדענים ואנשי מקצוע, והועסקו בפרויקטים שהוקצו על ידי הנהגת המפלגה הקומוניסטית.
לשכת התכנון המרכזית 29 (KB-29, ЦКБ-29) של הנ.ק.ו.ד. שירתה כמתקן התכנון של טופולב, וקורוליוב הובא לשם כדי לעבוד עבור מדריכו מהעבר. במהלך מלחמת העולם השנייה תכננו בשאראשקה הזו הן את המפציץ טופולב Tu-2 והן את מטוס התקיפה איליושין Il-2. הקבוצה הועברה מספר פעמים במהלך המלחמה, כשהסיבה שעמדה מאחורי ההעברה הראשונה הייתה חשש מכך שייתפסו על ידי הכוחות הגרמניים המתקדמים.
ב-1942 הצליח קורוליוב לעבור לשאראשקה אחרת תחת חסותו של מתכנן מנועי הטילים גלושקו. בשאראשקה הזו עסקו בתכנון טילים להשמדת מטוסים. קורוליוב הוחזק בשאראשקה מנותק ממשפחתו עד 1944. הוא חי בפחד מתמיד שיוּצא להורג בשל הסודות הצבאיים שהיה חשוף אליהם, והושפע עמוקות מתקופת מאסרו בגולאג, שהפכה אותו לאדם מאופק וזהיר. ב-27 ביוני 1944 שוחרר לבסוף קורוליוב (יחד עם טופולב, גלושקו ואחרים) באמצעות צו ממשלתי מיוחד, והרשעותיו הקודמות בוטלו. לשכת התכנון הועברה משליטת הנ.ק.ו.ד. לידי תעשיית התעופה המוסמכת הממשלתית. קורוליוב המשיך לעבוד בלשכה במשך שנה, שירת כסגן מתכנן תחת גלושקו וחקר מגוון סוגיות הקשורות לתכנון טילים.

טילים בליסטיים

ב-1945 הוענק לקורוליוב העיטור הראשון שלו, אות כבוד עבור עבודתו בפיתוח מנועי טילים למטוסים צבאיים. הוא מונה לקולונל בצבא האדום. יחד עם מומחי טילים נוספים הוא נשלח לגרמניה כדי לאסוף מידע על טיל ה-V-2 הגרמני. הסובייטים נתנו עדיפות לשחזור תיעוד אבוד על ה-V-2 ולחקר חלקים שונים שנתפסו במתקני ייצור. ב-1946 החליטה הממשלה הסובייטית לחטוף כ-5,000 עובדי טילים גרמנים לרוסיה, אך הם טופלו בכבוד יחסי.
סטלין החליט להעמיד בעדיפות לאומית את פיתוח הטילים, וה"מגויסים" הגרמנים הוצבו במכון חדש שנוצר לצורך כך, ה-NII-88. פיתוח הטילים הבליסטיים הושם תחת שליטת הצבא של דמיטרי אוסטינוב, וקורוליוב שירת כמתכנן ראשי של הטילים לטווח הארוך. קורוליוב הפגין את יכולותיו הארגוניות במתקן החדש והצליח להפעיל בהצלחה ארגון ממודר ובעל תפקוד לקוי. הגרמנים במתקן הוחזקו במה שהיה כלא-בית מלאכה, שהיה מוקף בתיל ונתון תחת שמירה חמושה.
בעזרת המסמכים המשוחזרים וטילי ה-V-2 המפורקים, הקבוצה החלה לייצר העתק מדויק של הטיל. העתק זה סומן כ-R-1 ונוסה לראשונה באוקטובר 1947. בסך הכול שוגרו אחד עשר טילים, עם חמש פגיעות במטרה. זה היה דומה למידת ההצלחה הגרמנית והציג את חוסר המהימנות הבסיסית של הטיל. הרוסים המשיכו לנצל את מומחיות הגרמנים לטובת דגמי הטילים שלהם עד 1952 לערך, כשהקבוצות הראשונות החלו לחזור לבתיהן; הקבוצה האחרונה שבה לגרמניה ב-1954.
ב-1947 קבוצת ה-NII-88 בהנהגת קורוליוב החלה לעבוד על דגמים מתקדמים יותר, עם שיפורים בטווח ובמשקל הנשיאה. ה-R-2 הכפיל את הטווח של ה-V-2 והיה הדגם הראשון שניצל ראש נפץ נפרד. לאחריו בא ה-R-3, שהיה בעל טווח של 3,000 ק"מ, כך שיכול היה להגיע לאנגליה. עם זאת, גלושקו לא יכול היה לקבל מנועים לפיתוח הדחף הדרוש והפרויקט בוטל ב-1952.
באותה שנה החלה העבודה על R-5 שהיה בעל טווח צנוע יותר של 1,200 ק"מ. זה השלים את טיסתו המוצלחת הראשונה ב-1953. עם זאת הטיל הבליסטי הבין יבשתי האמיתי הראשון היה ה-R-7 סמיורקה. היה זה טיל דו שלבי שיכל לשאת עד 5.4 טון. די כדי לשאת את פצצת האטום המגושמת לטווח של 7,000 ק"מ. לאחר כמה ניסויים כושלים, שוגר ה-R-7 בהצלחה באוגוסט 1957 ונשא מטען דמה לחצי האי קמצ'טקה.
ב-1952 הצטרף קורוליוב למפלגה הקומוניסטית. היה זה צעד טקטי שבעקבותיו היה לו נוח יותר לבקש כסף הממשלה לפרויקטים העתידיים שלו. שמו "טוהר" לחלוטין רק ב-19 באפריל 1957, והממשלה הכירה בכך שהמשפט שנעשה לו לא היה צודק.
בחייו האישיים התחולל שינוי בתקופה זו. בשנת 1946 נישואיהם של סרגיי וקסניה החלו להתפרק. קסניה הייתה עסוקה בעבודתה, בזמן שלסרגיי הייתה פרשית אהבים עם אישה בשם נינה קוטנקובה. קסניה החליטה להיפרד ממנו בעקבות הבגידה, והם התגרשו ב-1948. סרגיי ונינה התחתנו ב-1949, אך היו לו פרשיות אהבים נוספות גם לאחר נישואיו השניים.

תוכנית החלל

חרף ההתקדמות הסובייטית בטכנולוגיית הטילים הבליסטיים הבין יבשתיים, קורוליוב היה עסוק בשימוש בטילים למסע לחלל. ב-1953 הציע לראשונה שימוש בדגם R-7 לשיגור לוויין למסלול. הוא דחף את רעיונותיו עם האקדמיה הרוסית למדעים וביניהם רעיון שיגור כלב לחלל. היה עליו גם להתגבר על ההתנגדות מצד הצבא ומצד חברי המפלגה.
ב-1957 במהלך השנה הגאופיזית הבינלאומית, עלה בתקשורת האמריקנית רעיון שיגורו של לוויין לחלל. ממשלת ארצות הברית לא ראתה לנכון לבזבז מיליוני דולרים על רעיון זה, ולפיכך הרעיון הוקפא לתקופה. קבוצתו של קורוליוב עקבה אחר התקשורת המערבית, וסברה כי ניתן לגבור על ארצות הברית בנושא זה. לבסוף הצליח קורוליוב לזכות בתמיכה בשל התחרות עם ארצות הברית, בהציעו שברית המועצות צריכה לנסות להיות המדינה הראשונה לשגר לוויין.
הפיתוח המעשי של ספוטניק בוצע במשך פחות מחודש. היה זה דגם פשוט מאוד, שהיה מורכב מקצת יותר מכדור מתכת מלוטשת, משדר, מכשירי מדידה תרמית וסוללות. קורוליוב פיקח באופן אישי על ההרכבה, והעבודה נעשתה בקדחתנות. לבסוף ב-4 באוקטובר 1957 שוגר הלוויין על משגר לוויינים והוצב במסלול בחלל. על הישג זה הוא זכה בפרס לנין.
השפעת שיגור זה הייתה רבה. ניקיטה חרושצ'וב היה שבע רצון מההצלחה, והחליט שהישג זה צריך להיות מגובה בהישג נוסף לקראת יום השנה ה-40 למהפכת אוקטובר. תאריך זה היה במרחק של פחות מחודש, ב-3 בנובמבר. התוצאה הייתה ספוטניק 2. ספוטניק 2 שקל פי שישה ספוטניק 1, ונשא את הכלבה לאיקה. ספוטניק 2 נבנה משרטוט תוך ארבעה שבועות, ללא זמן לניסוי ולבדיקות איכות. הוא שוגר בהצלחה ב-3 בנובמבר. הכלבה מתה בלוויין מהתחממות יתר.
רצף הצלחות השיגור נקטע בעת שיגורו של ספוטניק 3. המכשור שנישא בחללית נשלח למסלול ב-15 במאי 1958. הרשמקול שתפקידו היה לאגור את המידע כשל לאחר השיגור, וכתוצאה מכך המיפוי של חגורת ואן אלן לא יכול היה להתבצע ולהפוך להישג סובייטי. האמריקנים הצליחו ביולי של אותה שנה למפות את חגורת ואן אלן בעזרת אקספלורר 4.

הירח

קורוליוב הפנה עתה את מרצו להגעה לירח. לשם כך נעשה שימוש בגרסה מותאמת של כלי שיגור ה-R-7, עם שלב חדש. המנוע עבור השלב החדש היה הראשון שתוכנן לשיגור בחלל החיצון. שלוש הגשושיות הראשונות שנשלחו לירח ב-1958 כשלו. משימת לונה 1 ב-1959 הייתה לפגוע בפני השטח של הירח, אך היא החטיאה את מטרתה בכ-6,000 ק"מ. גשושית נוספת כשלה אבל לונה 2 פגעה בפני הירח בהצלחה וסיפקה לסובייטים פריצת דרך נוספת, בהיותה החללית הראשונה שנחתה על פני הירח. בעקבות הישג זה הגיע הישג גדול אף יותר, לונה 3. לונה 3 שוגרה רק שנתיים לאחר ספוטניק והייתה החללית הראשונה שצילמה את הצד החשוך של הירח.
קבוצתו של קורוליוב עבדה גם על תוכניות שאפתניות למשימות למאדים ולנוגה, הכנסת אדם למסלול בחלל, תקשורת שיגור, לווייני ריגול ומזג אוויר וביצוע נחיתה רכה על הירח. היה צורך בבניית מרכז לתקשורת רדיו בחצי האי קרים כדי לשלוט על החללית.

טיסה מאוישת

תוכניותיו של קורוליוב למשימה מאוישת החלו עוד ב-1958 כשנבחן תכנון חללית ווסטוק העתידית. היה עליה לשאת נוסע אחד בחליפת חלל ולהיות ממוכנת לגמרי. בתא החללית היה מנגנון מילוט למקרה של תקלה בטרם השיגור ומערכות נחיתה רכה ופליטה לעת החזרה.
ב-15 במאי 1960 אב טיפוס לא מאויש ביצע 64 מסלולים סביב כדור הארץ, אך לא הצליח לחזור. לאחר מכן נעשו ארבעה ניסויים שנשלחו לחלל כשעל סיפונם כלבים, שני האחרונים מביניהם בוצעו בהצלחה מלאה. לאחר שהשיגו את אישור הממשלה, גרסה מותאמת של R-7 שימשה לשיגור יורי גגארין לחלל ב-12 באפריל 1961, שבכך הפך לאדם הראשון שהקיף את כדור הארץ בחלל.
בעקבות טיסה זו נעשו עוד טיסות ווסטוק, שהגיעו לשיאן עם 81 הקפות שהושלמו על ידי ווסטוק 5, ושיגור הקוסמונאוטית הראשונה ולנטינה טרשקובה בווסטוק 6.
לאחר ווסטוק תכנן קורוליוב להתקדם עם חללית הסויוז שתהיה מסוגלת לעגון עם חללית אחרת במסלול ולהחליף צוותים. עם זאת הוא הונחה על ידי חרושצ'וב להוביל בזול עוד פריצות דרך בתוכנית המאוישת. דווח שקורוליוב התנגד לרעיון, היות שהיה נטול טיל בעל יכולת מספיקה להעלאת קפסולה לשלושה אנשים לחלל. חרושצ'וב לא גילה עניין בתירוצים הטכניים והתפרסם שאם קורוליוב לא יוכל לעשות זאת, חרושצ'וב יפקיד את המשימה בידיו של יריבו, ולדימיר צ'לומי.

תוכנית ווסחוד

כדי להשלים את משימה זו קבוצתו תכננה את ווסחוד שהתבססה על חללית הווסטוק. אחד הקשיים בתכנון הווסחוד היה הצורך להנחית אותה באמצעות מצנח. צוות בן שלושה אנשים לא היה יכול להימלט מהחללית ולנחות באמצעות מצנח היות שהגובה לא איפשר הישרדות. לכן נדרשו לחללית מצנחים גדולים בהרבה כדי לנחות בבטחה. עם זאת, מספר ניסויים עם החללית הסתיימו בכישלונות שגרמו למותן של כמה חיות ניסוי. זה נתן לקורוליוב הפוגה, אך הבעיה נפתרה באמצעות שימוש בחומר מצנח חדש.
כתוצאה מכך חללית הווסחוד הייתה כלי רכב "מופשט" שהוסר ממנו כל משקל עודף. אפילו הקוסמונאוטים נדרשו לדיאטה מיוחדת כדי להוריד את משקלם. החללית שוגרה לחלל במשקל הקרוב למשקל השיגור המרבי שטיל הווסטוק היה יכול לשאת, דבר שצרך את כל מלאי הדלק.
בטרם שיגור הקוסמונאוטים התבצעה טיסת ניסוי לא מאוישת בעזרת קוסמוס 47. ב-12 באוקטובר 1964 שוגר צוות של 3 קוסמונאוטים לחלל וביצע 16 הקפות בווסחוד 1. חללית זו תוכננה לבצע נחיתה רכה, כך שלא היה עוד צורך במערכת פליטה. מהלך מסוכן נוסף במשימה היה שליחת הצוות למסלול ללא חליפות חלל.
בעקבות תכנוניהם של האמריקנים לבצע הליכת חלל במסגרת תוכנית ג'מיני, החליטו הסובייטים להקדים אותם פעם נוספת על ידי ביצוע הליכת חלל בשיגור השני של ווסחוד. לאחר שהוסף במהירות תא אטים לאוויר, שוגרה ווסחוד 2 ב-18 במרץ 1965 ואלכסיי ליאונוב ביצע את הליכת החלל הראשונה. הטיסה כמעט נגמרה באסון ומשימות ווסחוד עתידיות נדחו. בינתיים, השינוי בהנהגה הסובייטית ונפילת חרושצ'וב גרמו לכך שקורוליוב חזר לקבל העדפה בניסיון לגבור על האמריקנים בהנחתת אדם על הירח.
לצורך המירוץ לירח, תכנן צוותו של קורוליוב את הטיל N-1 הענקי ואת החללית LK. כמו כן הוא היה עסוק בתכנון חללית סויוז המאוישת, כמו גם בחלליות לונה שיהיו בעלות יכולת נחיתה רכה על הירח, וכן במשימות בלתי מאוישות למאדים ולנוגה. ברם, באופן בלתי צפוי, הוא מת זמן קצר לפני שיכול היה לראות את תוכניותיו השונות מתממשות.

מותו

ב-3 בדצמבר 1960 סבל קורוליוב מהתקף הלב הראשון שלו. במהלך החלמתו התגלה שהוא סובל גם ממחלת כליות, מצב שאליו הגיע בעקבות כליאתו במחנות הסובייטיים. הוא הוזהר על ידי רופאיו שעליו להאט את קצב עבודתו, אחרת לא יאריך ימים, אולם קורוליוב חשש לגורל תוכנית החלל הסובייטית יותר מאשר לבריאותו, ולכן לא שמע בעצת רופאיו ודווקא הגביר את קצב עבודתו.
ב-1962 החלו בעיותיו הרפואיות של קורוליוב להצטבר, והוא סבל ממחלות אחדות. הוא עבר התקף דימום במעי, שבעטיו הובהל באמבולנס לבית חולים. ב-1964 איבחנו אצלו הרופאים אריתמיה. בפברואר הוא אושפז למשך עשרה ימים בבית החולים בשל בעיה בלב, וזמן קצר לאחר מכן לקה בדלקת של כיס המרה. לחץ עבודתו גבה את מחירו, והוא סבל מעייפות. הוא סבל גם מליקוי שמיעה גובר והולך, ייתכן שעקב הרעש אליו נחשף במהלך ניסויי מנועי הטילים.
הנסיבות המדויקות של מותו אינן ברורות לחלוטין. בדצמבר 1965 אובחן אצלו פוליפ מדמם במעי הגס. הוא אושפז ב-5 בינואר 1966 לניתוח שגרתי, ותשעה ימים לאחר מכן מת. הממשל הצהיר כי היה לו כנראה גידול סרטני גדול במעיים, אבל גלושקו דיווח מאוחר יותר כי הוא מת בעקבות ניתוח טחורים שכשל. ליבו החלש לא סייע לסיכוייו לשרוד את הניתוח.
תחת מדיניות שהונהגה בידי סטלין ונמשכה גם בימי יורשיו, זהותו של קורוליוב לא נחשפה עד מותו, בטענה שיש "להגן" עליו מפני סוכנים זרים מארצות הברית. על כן, הציבור לא היה מודע להישגיו עד לאחר מותו. ההודעה על פטירתו פורסמה בפראבדה ב-16 בינואר, והציגה תמונה של קורוליוב עם כל המדליות שזכה בהן בחייו. הוא נקבר בחומת הקרמלין.
על שמו נקרא מכתש בצד הרחוק של הירח, מכתש במאדים וכן האסטרואיד 1855 קורוליוב. שמו הונצח גם בפרס המוענק על ידי הפדרציה הבינלאומית לאווירונאוטיקה למהנדסים וטכנאים שבהיותם בחלל או על פני גוף שמימי מחוץ לכדור הארץ עסקו בבנייה או בתיקון של נכסי חלל - פרס הנקרא "הדיפלומה על שם קורוליוב".
לעיתים קרובות נוהגים להשוות את קורוליוב לורנר פון בראון, כאדריכל מוביל של המירוץ לחלל. בניגוד לפון בראון, היה עליו להתחרות עם יריבים כדוגמת ולדימיר צ'לומי שלהם היו תוכניות משלהם לטיסות לירח. הוא גם נדרש לעבוד עם טכנולוגיה פחות מתקדמת מזו שהייתה זמינה בארצות הברית.
יורשו של קורוליוב בתוכנית החלל הסובייטית היה ואסילי מישין. מישין היה מהנדס מוכשר, שפעל כסגנו של קורוליוב ונחשב יד ימינו. לאחר מות קורוליוב הוביל מישין את תוכנית N-1 שהתגלתה כלקויה. ב-1974 פוטר מישין לאחר 4 כישלונות שיגור של N-1, והוחלף על ידי ולנטין גלושקו. בינתיים כבר הגיעו האמריקנים לירח, והתוכנית הרוסית בוטלה על ידי ליאוניד ברז'נייב.