W II połowie lat 1950-tych w Zakładach "Polot" w Omsku została opracowana, na bazie rakiety balistycznej R-14, jednostopniowa rakieta geofizyczna  K65UP (R-14B, W-14W lub W-5-W). Od 1958 r. wykorzystywana była do doświadczeń astrofizycznych, geofizycznych, biologicznych i jonosferycznych. Do 1971 r. przeprowadzono przy jej użyciu 25 startów. Masa ładunku użytecznego, jaki mógł być wynie­siony przez tę rakietę na wysokość ok. 500 km, wynosił 1300 kg. W-5-W podczas lotu ustateczniana była przy pomocy stateczników aero­dynamicznych, a następnie sterów strumieniowych. Cześć głowicowa rakiety odzyskiwana była na spadochronie. Start odbywał się ze specjal­nego pomostu startowego na kosmodromie Kapustni Jar. Istniały wersje z głowicą oddzielaną lub z otwieraną częścią głowicową do wyrzucenia  wyposażenia badawczego, były też wersje różniące się udźwigiem i systemem kierowania.

W latach 1970-1978 kraje socjalistyczne (bloku wschodniego) używały w programie Interkosmos odmianę rakiety geofizycznej K65UP o nazwie Wertikal. Charakteryzowała się ona oryginalnym członem z kulistym zasobnikiem. Na przewidzianej wysokości (ok. 90 km) od­suwana była osłona kulista, umożliwiając prowadzenie pomiarów. Następ­nie osłona była zamykana, zasobnik był oddzielany systemem piro­technicznym, a na wysokości ok. 6 km nad Ziemią otwierał się spa­dochronowy system odzyskowy, umożliwiający bezpieczny powrót.

W dniu 28.11.1970 r. wystartowała rakieta geofizyczna Wertikal-1, w której umieszczono zasobnik z aparaturą badawczą, zaprojektowaną i zbudowaną przez uczonych bułgarskich, czechosłowackich, NRD, polskich, węgierskich i radzieckich. Specjaliści z tych krajów, z wyjątkiem Węgrów, uczestniczyli w montażu i badaniu aparatury, a także byli obecni przy starcie rakiety. Głowica rakiety Wertikal-1 osiągnęła wysokość 487 km, a na wysokości 100 km oddzielił się od rakiety i wylądował na spadochronie zasobnik z aparaturą naukową, służącą do badań ultrafioletowego, rentgenowskiego i submilimetrowego promieniowania w atmosferze Ziemi, a także koncentracji elektronów i jonów dodatnich na różnych wysokościach. Ponadto badano temperaturę elektronów i mikrometeoryty. Doświadczenie odbyło się na terytorium europejskim ZSRR.

W dniu 20.08.1971 r. wystartowała rakieta Wertikal-2 przygotowana przez naukowców tych samych 6 państw, które uczestniczyły w pierwszym eksperymencie. Prowadzono badania ultrafioletowego i rentgenowskiego promieniowania Słońca, parametrów jonosfery i mikrometeorytów. Aparatura do rejestracji promieniowania, uzyskiwania widma i fotografii Słońca została opracowana i zbudowana w Polsce i w ZSRR. W czasie lotu rakiety uczeni śledzili z Ziemi rozkład koncentracji elektronów i cząsteczek dodatnich oraz rejestrowali zmiany temperatury obłoku elektronowego wzdłuż całego toru lotu.

We wrześniu 1973 r. nastąpił start rakiety geofizycznej Wertikal-3. W konstruowaniu, montażu i próbach aparatury naukowej, zainstalowanej na pokładzie rakiety, a także przy jej starcie uczestniczyli naukowcy Bułgarii, Czechosłowacji, NRD i Związku Radzieckiego. Rakieta Wertikal-3, przeznaczona do badania atmosfery i jonosfery oraz oddziaływania na nie promieniowania słonecznego, osiągnęła wysokość 502 km. Zasobnik z aparaturą oddzielił się na wysokości 97 km i opadł na spadochronie na Ziemię.

W październiku 1976 r. na wysokość 512 km wystartowała rakieta Wertikal-4 z aparaturą do badań geofizycznych, skonstruowaną w Bułgarii, Czechosłowacji, NRD i Związku Radzieckim. Pojemnik z aparaturą oddzielił . się na wysokości 173 km.

W sierpniu 1977 r. nastąpił start rakiety Wertikal-5 z aparaturą ZSRR, Polski i Czechosłowacji. Głowica ze spektrometrem rentgenowskim i fotometrem szerokopasmowym do badania promieniowania słonecznego wzniosła się na wysokość 500 km nad powierzchnię Ziemi.

W Polsce.

W Instytucie Astronomii Uniwersytetu Wrocławskiego oraz w Zakładzie Astronomii PAN heliofizycy pod kierunkiem prof. Jana Mergentalera przygotowali przed 1970 r. blok kamer ciemniowych, tzw. pinhole camera, czyli kamer wyposażonych zamiast w obiektywy w otworki o średnicy ok. 0,1 mm (a więc tyle, ile wynosi nakłucie ostrzem szpilki papieru- stąd angielska nazwa pinhole). System znany od zarania fotografii, a i dziś stosowany do uzyskiwania odpowiednich efektów. Kamery przygotowano na zakres promieniowania 8-4-60 A, drugi zaś przyrząd, zwany spektroheliografem rentgenowskim, na zakres 250-400 A. Ten ostatni przyrząd składa się ze wspomnianej kamery ciemniowej, do której dodano płaską siatkę dyfrakcyjną. Przyrząd ten, o stosunkowo nieskomplikowanym układzie, umożliwiał jednoczesne uzyskanie wielu monochromatycznych obrazów Słońca. Aparatura miała za zadanie dokonanie pomiaru promieniowania rentgenowskiego Słońca. Wyniesiona została 28.11.1970 r. w przestrzeń kosmiczną w zasobniku rakiety Wertikal-1 wraz z aparaturą wykonaną w ZSRR, NRD i ZSRR. Aparatura była umieszczona na ruchomej półce kulistego zasobnika o średnicy 1,5 m i skierowana stale ku Słońcu dzięki systemowi śledzącemu, wyposażonemu w odpowiednie czujniki. Informacje o rozpoczęciu przebiegu i zakończeniu pomiarów przekazywane były na bieżąco do ośrodka kierowania lotem. Zasobnik z aparaturą odzyskany został za pomocą spadochronu.

Doświadczenie wrocławskich heliofizyków przechodzi do historii polskich badań kosmicznych jako pierwsze zrealizowane w Kosmosie. Wyniki naukowe i techniczne uzyskane podczas 10 minut zaledwie trwającego doświadczenia, jak i następnego przeprowadzonego 20.08.1971 r. (Wertikal-2, pułap- 463 km), potwierdziły słuszność założeń, które postawili przed sobą heliofizycy.

Konstrukcja.
Rakieta, zakończona kulistym pojemnikiem ma w tej części specjalny blok z aparaturą badawczą. Podczas pionowego lotu przez atmosferę, po odrzuceniu części napędowej, zaczyna działać specjalny system stabilizacji utrzymujący pozostałą część rakiety w pionowym położeniu. Po przejściu gęstych warstw atmosfery, na wysokości 90 km otwiera siq górna połowa kulistego pojemnika- zaczyna pracę aparatura badawcza. Rozpędzona rakieta wznosi się. jeszcze kilka kilometrów, osiąga maksymalny punkt pułapu, zaczyna odpadać. Podczas odpadania na wysokości 100 kilometrów pokrywa kulistego pojemnika zostaje zamknięta. Pojemnik za pomocą ładunku pirotechnicznego oddzielał się i opadał balistycznie ku ziemi. Na wysokości 6 km nad ziemią otwierał się spadochron hamujący- powodujący opadanie pojemnika z prędkością 8-9 m/s. Czas trwania eksperymentu od otworzenia pojemnika do jego zamknięcia trwał 10 minut.

Silnik- rakietowy, jednokomorowy RD-103 na płynne paliwo. Moc startowa- 29 000 kG.

Dane techniczne W-5-W (wg [3]):
Średnica max- 1,66 m, długość rakiety- 23,0 m, rozpiętość stateczników- 3,8 m.
Ładunek użyteczny- 1300 kg, masa startowa- 29 000 kg.
Pułap- 512 km.

Dane techniczne Wertikal (wg [3]):
Średnica max- 1,66 m, długość rakiety- 21,25 m, rozpiętość stateczników- 3,8 m.
Ładunek użyteczny- 1300 kg, masa startowa- 29 000 kg.
Pułap- 487 km.