الفائز في سباق الترانزستور الفضاء

مخصص ل
الذكرى الستون لإطلاق أول قمر صناعي للأرض الاصطناعية ،
الذكرى 70 لمكتب التصميم الخاص لمعهد موسكو للطاقة (OKB MPEI)

قبل أقل من عام بقليل ، نُشرت مقالتي الأولى عن Geektimes "أول ترانزستور في الفضاء: جوانب غير معروفة من سباق الفضاء" ، حيث نوقش السؤال: في أي مركبة فضائية تم استخدام الترانزستورات شبه الموصلة ("الكريستال الثلاثي") لأول مرة - على المستكشف الأمريكي -1 أو على واحد من السوفييت؟ في ذلك الوقت ، كان من المستحيل إعطاء إجابة نهائية: كان من الممكن فقط "تضييق دائرة المشتبه بهم" لثلاثة أجهزة - Sputnik-2 و Sputnik-3 و Explorer-1. لفرحتي الكبيرة ، وجدت المقالة ردا ، بما في ذلك بين موظفي شركات Roscosmos ، وأدت الجهود المشتركة إلى الانتهاء بنجاح من التحقيق ، الذي أريد أن أعرف القراء بنتائج.

تقدم التحقيق

انتهى مقال العام الماضي بروابط لمصدر معلومات عن الترانزستورات على Sputnik-3 [1] واقتباس من مصدر أمريكي [2]:

يقدم منسق المقابلة رابطًا لمنشور صدر عام 2001 [1] ، والذي ينص على ما يلي: "كانت Sputnik-2 منصة علمية حقيقية تحتوي على مكونات إلكترونية مختلفة. بالإضافة إلى جهاز الإرسال اللاسلكي والمقصورة الخاصة بـ Laika ، كان لديها كاشفات للأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية ، وتم تركيب أدوات أبحاث الأشعة الكونية على جسم الصاروخ ". علاوة على ذلك: عمل كاشفان متطابقان في تجربة الأشعة الكونية كمسجلات للتلألؤ بسبب الجسيمات المشحونة. تم حساب النبضات بواسطة دائرة أشباه الموصلات (على أساس الصمامات الثلاثية) ... " لسوء الحظ ، لا تحتوي المقالة على رابط لمصدر هذه المعلومات.

في التعليقات على المقال ، أعطوا رابطًا للنشرة الإخبارية ، والذي يظهر جهازًا لقياس شدة الأشعة الكونية. لسوء الحظ ، فإن الأجزاء الداخلية للجهاز غير مرئية بشكل جيد لتمييز وجود أو عدم وجود الترانزستورات هناك.

كان من الواضح أننا بحاجة للذهاب إلى روسكوزموس: ربما كانت هناك بعض المواد عن الترانزستورات الأولى في أرشيف الشركات؟ لقد كتبت رسالة عبر موقع روسكوزموس . وجاء رد رسمي من مدير إدارة مجمعات وأنظمة الفضاء التلقائي لشركة Roscosmos State Corporation K.V. بوريسوف ، أعده نائب المصمم العام لأنظمة الفضاء JSC الروسية (RKS ، سابقًا NII-885) V.B. Steshenko. أفاد فلاديمير بوريسوفيتش ، على وجه الخصوص ، [3]:

وفقًا لمواد الأرشيف التي تم رفع السرية عنها ، فإن أول قمر صناعي أرضي سوفيتي تم إطلاقه في 4 أكتوبر 1957 ، قام بتثبيت محطة راديو على متن الطائرة (أداة D-200) تم تطويرها في AO RKS (سابقًا NII-885) ، تتكون من جهاز إرسال لاسلكي يعملان بترددات 20 و 40 ميجاهرتز. تم عمل أجهزة الإرسال على أنابيب الراديو. لم يكن هناك أجهزة راديو أخرى من تطويرنا على القمر الصناعي الأول.

على القمر الصناعي الثاني ، مع وجود الكلب Laika على متن الطائرة ، تم تثبيت أجهزة الإرسال اللاسلكية نفسها على القمر الصناعي الأول. على القمر الصناعي الثالث ، تم تركيب أجهزة إرسال لاسلكية أخرى من تصميمنا (كود Mayak) ، تعمل بتردد 20 ميجاهرتز. صنعت أجهزة الإرسال اللاسلكية Mayak ، التي توفر طاقة خرج تبلغ 0.2 واط ، على ترانزستورات الجرمانيوم من سلسلة P-403.

تم تضمين وصف تقني للمرسلات الراديوية لمعدات D-200 في "تقرير عن تطوير محطة راديو على متن أول قمر صناعي أرضي صناعي سوفيتي (جهاز D-200").

لم يتم تسجيل تسجيل تذبذبات الجسيمات المشحونة المذكورة في طلبك بواسطة AO RKS. ليس لدى RKS أي مواد أرشيفية أخرى للساتلين الثاني والثالث.

في محادثة خاصة ، V.B. وأضاف أنه وفقًا لمعلومات من زملاء من RSC Energia سميت باسم S.P. تم تطوير Korolev (سابقًا OKB-1) ، ومعدات Sputnik-2 و -3 في OKB MEI ، ووفقًا لمذكرات المحاربين القدامى ، كانت الترانزستورات موجودة في مصدر الطاقة لجهاز إرسال Sputnik-2 .

بقي للاتصال بـ OKB MPEI. لقد ترددت في الطلب ، لأنني لم أكن متأكدًا ، أولاً ، من أن شخصًا في هذه المنظمة سيكون جاهزًا للبحث عن المواد الأرشيفية ، وثانيًا ، أن هذه المواد المحفوظة محفوظة ، وأن نسخها الإلكترونية قابلة للقراءة. على سبيل المثال ، هذا هو الشكل الذي تظهر فيه نسخة إلكترونية من دائرة المذبذب للمولد في جهاز إرسال القمر الصناعي Avangard (الولايات المتحدة الأمريكية) [4]:


التين. 1 نسخة إلكترونية من رسم تخطيطي لدائرة التذبذب للمولد في مرسل ساتل Vanguard (الولايات المتحدة الأمريكية) (من تقرير مشروع Vanguard رقم 15 ، 1957 ، الصفحة 11)

ومع ذلك ، للتغلب على الشكوك ، أرسلت بريدًا إلكترونيًا إلى مدير OKB MPEI A.S. Chebotaryov. ما فاجأني عندما اتصل بي في 9 سبتمبر ، يوم مدينة موسكو ، من قبل الباحث الرائد في OKB MEI ¹ Belostotskaya Kira Konstantinovna ، أولاً ، تأكد من وجود الترانزستورات على Sputnik-2 ، وثانيًا ، وعدت بإرسال المواد!

نتائج التحقيق

بعد مرور بعض الوقت ، أوضحت كيرا كونستانتينوفنا أن سلاسل الجرمانيوم من سلسلة P4 تم استخدامها لأول مرة في نظام القياس عن بعد Tral ² ، الذي طوره القطاع الخاص بإدارة البحث العلمي MPEI (الآن OKB MEI JSC) على القمر الصناعي الثاني في 4 نوفمبر 1957 . لدعم هذه المعلومات ، هناك مقتطف من مقال نشر في مجلة "Radio Engineering Notebooks" في عام 2007 [5] بقلم بيتر زاكوفيتش كريس ، الذي قاد المجموعة المسؤولة عن تركيب الأجهزة والأنظمة على السفن في نهاية الخمسينات من القرن العشرين في أرض تدريب Turatam ، للمصنع المستقل والاختبارات المعقدة ، وما إلى ذلك ، ولسوء الحظ ، توفت في 30 يونيو 2017.

كريس بيتر زاكوفيتش (1923-2017)	Belostotskaya Kira Konstantinovna

التين. 2. أول الترانزستورات السوفييتية القوية P4A (E) -P4D (E) ، P4P ، P4U ، MP4B (صورة من متحف متحف النوادر الإلكترونية)

نظرًا لعدم وجود نسخة إلكترونية من دفاتر ملاحظات الهندسة الراديوية على الويب ، أسمح لنفسي أن أذكر مقتطفًا كاملاً من المقالة التي أرسلتها ك. بيلوستوتسكايا:

... استلهم ن. خروتشوف من النجاح السياسي والدعائي الهائل للقمر الصناعي الأول الذي كان يرغب في ترسيخه وتطويره على الفور. أفضل طريقة لذلك ، فكر في إطلاق قمر صناعي آخر في الذكرى الأربعين لثورة أكتوبر ، أي في موعد لا يتجاوز 6-7 نوفمبر 1957. في هذه الحالة ، يجب أن يكون للقمر الصناعي بعض الجودة الجديدة. مع هذا الطلب ، تحول N.S. Khrushchev إلى M.V. Keldysh و S.P. Korolev. في بيئة قريبة من S.P. Korolev ، ولدت فكرة - لإطلاق كلب في الفضاء ...

تم اقتراح إطلاق الوحدة المركزية السبعة في المدار ، حيث سيقف نظام ترال للقياس عن بعد بشكل طبيعي ، مع إرفاقها بعلبة مع كلب ، واحدة من تلك التي تم استخدامها لسنوات عديدة منذ إطلاق أول دراسات إطلاق رأسية. صواريخ ما بعد الحرب P1 و P2. (تم تنفيذ العمل بتوجيه من Acad A. A. Blagonravov).

تم تعديل الحاوية لزيادة إمدادات المياه والغذاء. تم تحسين أجهزة البحث ومراقبة المعلمات الحيوية مع مراعاة القدرات الأوسع التي يوفرها نظام Tral.

بالإضافة إلى الحاوية مع الكلب ، تم تركيب حاوية أخرى مع أدوات لدراسة الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية والإشعاع من تكوين تلك الأجهزة التي تم تصنيعها بالفعل في إطار برنامج "الكائن D" على الوحدة المركزية.

كان نظام ترال بحاجة أيضًا إلى التحسين. لم يتم تصميم محول الطاقة الكهروميكانيكية الذي كان جزءًا منه للعمل على المدى الطويل في الفضاء ، الأمر الذي يتطلب تطوير محول جديد.

إن الوقت القصير للغاية المخصص للعمل بأكمله (20 يومًا من الفكرة حتى إطلاق الصاروخ) جعلنا ننفذ كل العمل بأساليب لم يكن من الممكن التفكير فيها تمامًا في مجال الصواريخ. لا يوجد مشروع ، لا وثائق. ذهب تصنيع الأجزاء والتجميعات وفقًا لرسومات بالقلم الرصاص. وتم إجراء الاختبارات بالكامل فقط مع الحفاظ على جميع المتطلبات الأكثر صرامة.

على وجه الخصوص ، خلال 8 أيام فقط من العمل المخصص المستمر تقريبًا ، تم الانتهاء من مجموعتين من نظام Tral المحمول جواً. تم تنفيذ هذا العمل الطارئ من قبل مجموعة من ثلاثة رؤساء المختبرات واثنين من المهندسين الرائدين في قطاع العمل الخاص في MPEI. باستخدام الأدوات المعدنية وأدوات التركيب ، قاموا هم أنفسهم بتصنيع وتعديل جميع المكونات الهيكلية والإلكترونية اللازمة للمعدات دون أي وثائق فنية للمراجعة. علاوة على ذلك ، وللمرة الأولى ، بدلاً من الكهروميكانيكية ، تم تطوير محول طاقة استاتيكي إلكتروني بناءً على سلسلة P4 من الصمامات شبه الموصلة للطاقة التي تم إصدارها للتو في OKB-382. تم تسليم هذه الصمامات الجرمانيوم ، دون أي وثائق ، شخصيًا إلى A.F. Bogomolov من قبل مدير OKB-382 . كما تم تطوير جهاز خاص يشكل جهدًا مرجعيًا ثلاثي الأطوار يبلغ 500 هرتز ، وهو ضروري لتشغيل مولد الإشارة لنظام Tral ، من إشارة موجة مربعة "تعرج" يتم إنشاؤها بواسطة محول ثابت.

بعد اختبارات القبول المستمر الناجحة في OKB-1 في Podlipki (الآن Korolev) ، تم نقل هاتين المجموعتين (الأولية والنسخ الاحتياطي) من نظام Tral إلى ملعب التدريب Tyura-Tam وتم تركيب أحدهما على صاروخ P7. في الوقت المحدد ، في 3 نوفمبر 1957 ، أطلق الصاروخ قمرًا صناعيًا جديدًا في المدار ، كان وزنه (باستثناء الكتلة المركزية للصاروخ) بالفعل 508 كجم. فرحة الأطباء الذين رأوا في نهاية الدور الأول مؤشرات القياس عن بعد كيف كان قلب دقات الكلب لا يوصف ...

الاستنتاجات

وهكذا ، ثبت أن الفائز في سباق الترانزستور في الفضاء لم يكن المستكشف الأمريكي -1 ، بل سبوتنيك 2 السوفيتي! كانت الترانزستورات الفضائية الأولى هي الجرمانيوم القوي P4.

يشير المقتطف المذكور من المقالة إلى أن تطوير المعدات الإلكترونية للأقمار الصناعية الأولى لم يكن أقل من إنجاز تطوير المحركات ومركبات الإطلاق وغيرها.كفل عمل المصاريع الإلكترونية المحلية ، بما في ذلك بنايات الترانزستور ، النجاح العام لبرنامج الفضاء السوفياتي.

هل أحاول أن أجد في الأرشيف مخططات الدوائر والرسومات وما إلى ذلك؟ لا أعتقد ذلك: كما ذكر أعلاه ، يتم تنفيذ العمل أحيانًا وفقًا لرسومات بالقلم الرصاص في إطار من الاندفاع المجنون.

في يوم الذكرى الستين لإطلاق أول قمر صناعي للأرض الاصطناعية ، الذي فتح عصر الفضاء ، دعونا نتذكر بامتنان الأشخاص الذين وقفوا في أصول الفضاء المحلي والصناعات الإلكترونية!

ملاحظات

1 مبدع ومختبر لتكنولوجيا الفضاء ، عضو مجلس المحاربين القدامى في تحضير أول رحلات فضائية مأهولة ، مشغل راديو فخري لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

2 بالنسبة لأنظمة تتبع الصواريخ ، على وجه الخصوص ، نظام Tral ، راجع مقالة Geektimes .