На 20 февруари 1987 г. е утвърден космическият проект „Шипка“, който включва научно-техническата програма в четири основни направления: космическа физика и астрофизика, дистанционно изследване на Земята от Космоса, космическа биология и медицина, космическо материалознание, и цялата дейност по подготовката и провеждането на втория българо-съветски космически полет. В него участва българският космонавт Александър Александров. През декември 1957 г. със създаването на Българското астронавтическо дружество България започва участието си в космическите изследвания по програмата „Интеркосмос“, създадена с цел включване на тогавашните социалистически страни в тях чрез използване на потенциала на СССР като един от лидерите в световната космонавтика. В рамките на тази програма България става 18-та космическа държава сред страните-членки на ООН, шестата държава, изпратила в орбита свой космонавт – през април 1979 г. е стартът на първия български космонавт Георги Иванов на борда на космическия кораб „Союз 33“ с командир Николай Рукавишников, и третата държава, която произвежда космически храни.

Вторият българо-съветски космически полет се подготвя въз основа на протокол относно организационните и научно-техническите въпроси, свързани с подготовката и полета на втория български космонавт. Той е подписан на 22 август 1986 г. в Москва между Националния комитет за изследване и използване на космическото пространство – България (създаден е през 1967 г. и ръководи космическите изследвания у нас) и „Главкосмос-СССР“ (нова структура, оглавяваща космическата дейност на Съветския съюз с други страни, и първата с функции на космическа агенция). Вторият полет на българин в Космоса е на компенсационна основа и според договорените условия създадените в България апаратури, включително и тази за изследване на съня на космонавтите, ще се използват и в бъдеще от съветската космонавтика. Подбраните кандидат-космонавти Александър Александров и Красимир Стоянов започват подготовката си през януари 1987 г. в Центъра за подготовка на космонавти „Ю. А. Гагарин“ в Звездното градче, Московска област. Да припомним, че през 1977 г. Александров e избран за космонавт във втората група от програмата „Интеркосмос“ заедно с Георги Иванов и е негов дубльор за полета през 1979 г. През февруари 1987 г. следва утвърждаването на космическия проект „Шипка“, наречен така по предложение на неговия ръководител проф. Борис Бонев, водеща фигура в българската космонавтика през втората половина на 80-те години. Името „Шипка“ символизира историческото приятелство между българския и съветския народ. Водеща роля в реализацията на проекта от българска страна има Институтът за космически изследвания към Единния център по физика при БАН, създаден с Постановление на Министерския съвет от 3 март 1987 г. В подготовката на някои от експериментите и апаратурите участват и специалисти от други институти, лаборатории и висши училища. В производството и изпитанията са включени български промишлени предприятия. Заслужава внимание фактът, че в продължение на една година са изготвени по пет екземпляра от всяко изделие, които преминават през всички изпитания и са допуснати до експлоатация в космически условия. Паралелно с работните срещи на колективите, които създават научните апаратури и се занимават с експериментите, с колегите им от Москва, се провежда и обучение на екипажите за работа по научната програма на борда на орбиталната станция „Мир“. Проектът „Шипка“ струва на България 7 млн. валутни лева, които по тогавашния официален курс се равняват на 14 млн. долара.

На 7 юни 1988 г. в 18,03 часа московско време космическият кораб „Союз ТМ-5“ с екипаж в състав: командир Анатолий Соловьов, борден инженер Виктор Савиних и космонавт-изследовател Александър Александров е изстрелян от космодрума Байконур в Казахстан (най-големия космодрум в света, създаден през 1955 г., от който две години по-късно е изведен в орбита първият изкуствен спътник на Земята „Спутник-1“, а през 1961 г. е извършен първият полет на човек в космоса). Полетът на „Союз ТМ-5“ продължава 10 денонощия, през което време са извършени над 50 успешни научни експеримента, включително изпитване на български храни за космонавти, с 9 уникални прибора, разработени и създадени изцяло от български учени и специалисти по програмата „Шипка“. На 9 юни 1988 г. корабът се скачва с орбиталната станция „Мир“, пилотирана от космонавтите Владимир Титов и Муса Манаров. Александър Александров става първият българин, намирал се на борда на орбитална станция. Българският космонавт и колегите му се приземяват успешно с космическия кораб „Союз ТМ-4“.

Александър Александров е удостоен с висшето военно звание „бригаден генерал“, най-високото отличие на Република България – орден „Стара планина“ и висшето почетно звание на СССР „Герой на Съветския съюз“.