Писал труды о проблемах воздухоплавания, проектировал дирижабли. В научных кругах Ленинграда к работам молодого инженера проявляли большой интерес. Его даже пригласили сделать доклад в Русском географическом обществе о новых методах исследования атмосферы.

Проектирование «Осоавиахима-1» завершилось в 1932 году, и Васенко стал главным инженером строительства. Под этот проект был создан всесоюзный денежный фонд «Штурм стратосферы», поддержанный Циолковским.

Как уже упоминалось, во время полета «Осоавиахима-1» предполагалось провести многочисленные научные исследования. Для этого в гондолу аппарата имелось в виду поместить фотоаппарат, прибор для исследования магнитного поля Земли, метеорограф и компактную камеру Вильсона. Если большинство приборов выпускалось серийно и с их приобретением проблем не было, то камеру Вильсона еще только предполагалось создать. С этой задачей успешно справился молодой инженер из Физико-технического института Илья Усыскин. Он же стал третьим членом экипажа.

Илья Давидович Усыскин родился в 1910 году в Ярославской губернии в семье рабочего-большевика Давида Усыскина, сосланного за революционную агитацию из Витебска в сельскую местность. Илья с детства любил математику, проявлял способности при изучении иностранных языков. Еще в школе он настолько блестяще овладел немецким, что мог в подлиннике читать «Фауста» Гете. Уже в 16 лет молодой человек поступил в Московское высшее техническое училище, откуда вскоре перевелся в ленинградский Политехнический институт. Закончив его, работал в Физтехе у легендарного «папы Иоффе». Академик Абрам Иоффе и предложил талантливому ученому заняться сначала проектированием компактной камеры Вильсона, а потом отправиться в полет, чтобы на практике опробовать результаты своего труда.

Строительство «Осоавиахима-1» велось в Ленинграде, на заводе имени Сталина. Гигантская конструкция была готова во второй половине 1933 года, и осенью ее переправили в подмосковное Кунцево. Старт был назначен на 30 января 1934 года.

Рано утром 50 красноармейцев вынесли со склада завернутую в полотнище оболочку стратостата и развернули ее в виде огромного серебристого круга. Прозвучала команда «Дать газ» – по ткани пробежали волны, шар начал медленно расти. 140 красноармейцев держали поясные веревки, удерживая стратостат у земли.

На летном поле присутствовали начальник ВВС Яков Алкснис и председатель ЦС Осоавиахима Роберт Эйдеман. Приехал и молодой тогда кинооператор Роман Кармен, который снял впоследствии фильм «Высота 22 000 метров» Был и уже известный журналист Михаил Кольцов, который еще в 1930 году опубликовал в «Правде» статью «Хочу летать!». Репортаж о полете на все радиоточки СССР вела радиостанция имени Коминтерна в перерывах между сообщениями о работе XVII съезда ВКП(б).

И вот на летном поле появились стратонавты. Одетые в специальные комбинезоны с электроподогревом, они прошли мимо журналистов, красноармейцев, членов Государственной комиссии, кивая знакомым и отвечая на многочисленные приветствия. Такими они и остались в памяти присутствующих.

Павел Федосеенко, взяв в руки знамя Осоавиахима, сказал:

«Я заверяю, что в исторические дни работы XVII съезда партии мы сделаем все возможное, чтобы взять штурмом высоты стратосферы, недосягаемые до сих пор. Мы поднимем это знамя, знамя Осоавиахима, на неизведанные высоты!»

Затем стратонавты попрощались с собравшимися и заняли свои места в гондоле. Раздалась команда «Отдать поясные», красноармейцы отпустили веревки, и в 9 часов 4 минуты по московскому времени полет начался.

Через два часа была достигнута высота 19 тысяч метров, рекордная на тот момент, а спустя еще час из заоблачной дали стратонавты рапортовали партийному съезду о покорении высоты в 20 километров.

В 12 часов 33 минуты Васенко сделал запись в бортовом журнале о показании альтимером высоты в 22 тысячи метров и о начале спуска. Из-за большой влажности внутри гондолы радиосвязь прервалась, но, судя по записям, экипаж пребывал в прекрасном настроении и работал: снимал показания приборов, наблюдал за космическими лучами.

Последняя запись в журнале была сделана в 16 часов 13 минут, когда стратостат находился на высоте 12 километров. Тогда же гомельский радиолюбитель Неклюев принял радиограмму: «Внимание, говорит стратостат, передатчик «Сириус»... Сообщите об этом... Стратостат попал в зону осадков, обледенел, мы находимся в безвыходном положении. Облеплены льдом, падаем... Ждем удара. Два моих товарища в скверном состоянии... Кончаю, скоро удар».

Через несколько минут огромная стальная сфера упала на землю. Падение было столь стремительным, что экипаж не успел открыть люк и выброситься из гондолы с парашютами.

Как было установлено в дальнейшем, причиной аварии стало обледенение гондолы и ее последующий отрыв от шара. Подвел сварной шов, сделанный рабочими завода имени Сталина «новым революционным способом». Крепежные «лапки» не выдержали веса обледеневшей гондолы, она оторвалась и упала с большой высоты близ деревни Потижский Острог (ныне село Усыскино) в Мордовии.

В тот момент, когда произошла катастрофа, в Москве приближался к своему завершению партийный съезд Уже были утверждены все резолюции, провозглашены все полагающиеся здравицы в адрес лидеров ВКП(б), когда в жестко регламентированной работе форума случилось непредвиденное.

Вот выписка из стенограммы съезда:

«ПРЕДСЕДАТЕЛЬСТВУЮЩИЙ. Слово для сообщения имеет товарищ Енукидзе.

ЕНУКИДЗЕ. Я зачитаю небольшое печальное сообщение:

«30 января, между 15 часами 30 минутами и 17 часами дня, в Инсарском районе Мордовской области, около села Потижский Острог, в 8 километрах южнее станции Кадошкино Московско-Казанской железной дороги, упал стратостат «Осоавиахим № 1». Оболочка от удара оторвалась и улетела. В гондоле обнаружены трупы участников полета – товарищей Федосеенко, Васенко и Усыскина.

Из опросов очевидцев установлена следующая картина аварии: при падении стратостата оболочка оборвалась и при этом были слышны два взрыва. На месте обнаружены три трупа погибших товарищей, лежавшие в гондоле, один изуродованный до неузнаваемости. Все предметы и приборы, находившиеся в гондоле, разбиты. На место катастрофы для расследования выехала специальная комиссия».

В составе комиссии, направленной на место падения стратостата, работали профессор Молчанов и ряд других ответственных лиц. Среди груды исковерканных приборов они обнаружили остановившиеся карманные часы Васенко, стрелки которых показывали 16 часов 23 минуты. Из клочков бумаги собрали ленту барографа, по записям которого окончательно установили время катастрофы – 16 часов 21 минута.

2 февраля 1934 года на Красной площади прошел траурный митинг, и урны с прахом погибших стратонавтов были захоронены в Кремлевской стене.

После гибели «Осоавиахима-1» в Советском Союзе больше не предпринималось попыток подняться на рекордную высоту. Да и в других странах мира охладели к этой идее. Лишь в 1961 году капитан ВМС США Малькольм Росс превзошел достижение «Осоавиахима» и достиг на воздушном шаре высоты 34 668 метров.