👨🏾‍✈️ 🙃 🦗 Der erste Transistor im Weltraum: wenig bekannte Aspekte des Weltraumrennens 🚌 💶 👨‍👩‍👧‍👧

(Start. Ende - Der Gewinner des Transistorrennens im Weltraum )

Am 3. November 1957 startete die Sowjetunion den zweiten künstlichen Erdsatelliten mit dem ersten lebenden „Passagier“ - dem Hund Laika. Der sensationelle Erfolg und die Geheimhaltung der Projekte lassen immer noch die herausragenden Leistungen von Spezialisten auf dem Gebiet der elektronischen Ausrüstung hinter den Kulissen zurück, deren Teilnahme am Weltraumrennen mit einheimischer Literatur praktisch nicht berücksichtigt wird, was völlig unfair ist.

Worüber sprichst du?

- Wo ist das Protokoll?
- Der Teufel weiß, sagen sie, auf einem Satelliten kratzt ein Makaken.
Übersetzung:
- Wo ist Kapitän Derevyanko?
"Ich weiß es nicht, aber sie sagen, dass es über einen geschlossenen Kommunikationskanal funktioniert und amerikanische Tests des Prototyps des Mk-48-Torpedos überwacht."

Ein Witz

Eine interessante Tatsache: Vom Beginn der ersten bemannten Flüge (nicht ins All - nur die ersten Flüge der Gebrüder Wright) bis zum Start der sowjetischen Sputnik-1 verging ungefähr die gleiche Zeit wie nach Sputnik-1 bis heute. George H. Ludwig ^{1 stellt} in seinem Buch [2] fest, dass das Raumthema fest in unser Leben eingedrungen ist, während die ursprüngliche Bedeutung von Begriffen im Alltag merklich verzerrt wurde: Wenn sie beispielsweise sagen: „Bring einen Transistor hierher“, haben sie dies oft getan Ich meine ein Transistorradio, und die Worte "Satelliten einschalten" sollten als Verbindung zur Satellitenkommunikation verstanden werden.

Abb. 1 russische Fans bei der Rugby-Weltmeisterschaft 2011 jubelten ihrem Team zu und schwenkten ein Banner mit der Aufschrift: „Wir haben das Weltraumrennen gewonnen.“ (Mike Hewitt / Getty Images)[3] .

Nur wenige Menschen wissen und erinnern sich daran, dass die Erforschung des Weltraums nicht nur die Entwicklung von Raketentriebwerken, Raumfahrzeugen und lebenserhaltenden Geräten für Astronauten (Astronauten, Tycoonauten ...) ist, sondern auch hochentwickelte elektronische Geräte mit mehr oder weniger Intelligenz, die auf mehr oder weniger basieren Hightech "Elementbasis" (Transistoren, Widerstände, Relais ...). Das Hardware-Rennen im Weltraum ist manchmal nicht weniger interessant als das Rennen, das wir früher als Weltraum bezeichnet haben. Und die Konsequenzen dieses Rennens sind sowohl für die Massen als auch zugegebenermaßen für Spezialisten nicht offensichtlich.

Im Internet, insbesondere auf Wikipedia [4]können Sie lesen, dass die ersten Transistoren im Weltraum im ersten amerikanischen Satelliten Explorer 1 verwendet wurden. Auf den sowjetischen Satelliten erschienen sie in begrenzter Anzahl entweder von Sputnik-3 (Start am 15. Mai 1958) [5] oder nicht vom Mond- 3 (Start 20. April 1960) ² [6] . Es gibt, Anspruch jedoch, dass die Diffusions legierten Transistoren P401 in dem Sender der ersten künstlichen Satelliten der Erde erschienen [7] , [8] und damit „unsere Leistungen im Raum und in den Transistoren waren die Welt zugleich“ [8]. Aber es gibt Skeptiker, die glauben, dass es auf den ersten sowjetischen künstlichen Satelliten einfach keine Transistoren geben könnte, da unser Land zumindest bis Ende der 1970er Jahre "technologisch hinter" den USA und in Spezialausrüstung stand Lampen. Als Argument zitieren Anhänger dieser Version den Bordcomputerrechner AVM-25 des MiG-25-Jägers, der 1976 V. I. nach Japan entführte. Belenko. Das AVM-25 Auto war nicht nur auf Lampen - es war analog ³dass für coole Couch Internet-Profis (dh Nicht-Spezialisten) einem Satz gleichkommt. Warum war dies das Thema eines separaten Artikels. Die Überzeugung, dass Haushaltselektronik und Mikroelektronik deutlich hinter dem Westen zurückbleiben und jetzt völlig tot sind, ist weit verbreitet. Was sind die Witze zum Thema "Die größte Mikroelektronik der Welt", "Mikroschaltungen mit vier Beinen und zwei Tragegriffen", "Haushaltsmikroprozessor mit Lampen" usw.

Versuchen wir, den Aspekt des Weltraumrennens im Zusammenhang mit der Verwendung von Transistoren zu verstehen, d. H. in der Tat mit dem Beginn des Einsatzes von Halbleiterelektronik im Weltraum. Wir werden versuchen, die Quellen der entstandenen Mythen zu finden und wenn möglich zu zerstreuen - zumindest was die Ausrüstung der ersten Satelliten betrifft.

Erste Transistoren

Die für Satelliten bestimmten Geräte müssen die gestiegenen Anforderungen an Abmessungen, Gewicht, Stromverbrauch und Zuverlässigkeit erfüllen. Daher ist es nicht verwunderlich, dass Halbleitertransistoren in der UdSSR und in den USA (in der UdSSR wurden sie als aktive Elemente elektronischer Sendegeräte angesehen) angesehen wurden Zeit durch kristalline Trioden). In dem Buch von E.Ya. Pumpers "Crystal Diodes and Triodes" von 1953 [10] ⁴ zeigt eine Fotografie, die die vergleichenden Abmessungen einer Elektronenlampe und eines Transistors deutlich zeigt.

Abb. 2 Vergleich einer Lampe und eines Halbleitertransistors aus [10] .

In der Zeit seit der Erfindung des Shockley-Transistors Bardin und Brattain Ende der 1940er Jahre und vor dem Beginn des Weltraumzeitalters haben sich die Transistoren merklich verändert. Punkttransistoren wurden durch planare Transistoren ersetzt, planare durch Flöße usw., bis sie alle durch planare ersetzt wurden [11] . Siliziumtransistoren verdrängten Germanium, wenn auch nicht sofort. Texas Instruments [12] ⁵ stellte 1954 den ersten Siliziumtransistor her , und mit Blick auf die Zukunft wurden die Transistoren dieses speziellen Unternehmens in den ersten amerikanischen Satelliten [14] verwendet .

Abb. 3 Bardin, Shockley und Brattain im Bell Lab

Abb. 4 Legierungstransistor. Eine quadratische Platte ist die Basis, einerseits wird eine Emitterperle angeschweißt, andererseits ist eine Kollektorperle (aus Wikipedia). Die

Halbleiterproduktion in der UdSSR begann 1947 mit einer Linie zur Herstellung von Germaniumdetektoren für aus Deutschland exportierte Radargeräte. Die Entwicklung wurde von einer Gruppe unter der Leitung von A. V. Krasilov am NII-160 (jetzt - JSC "NPP" Source ", benannt nach Shokin) durchgeführt. S. G. Madoyan - Absolvent des Moskauer Instituts für Chemische Technologie in den Jahren 1948-1949. entwickelte ein Modell des ersten Punktes in dem USSR - Germanium - Transistor [15] , [16] . Die erste Laborprobe arbeitete nicht länger als eine Stunde und erforderte dann einen neuen Aufbau [15].

Abb. 5 Alexander Viktorovich Krasilov	Abb. 6 Susanna Gukasovna Madoyan. 1950 Jahre
Abb. 7 Vadim Evgenievich Lashkarev	Abb. 8 Akademiker Axel Ivanovich Berg

1950 erschienen transistorbezogene Themen am Central Research Institute-108 MO (heute JSC „Central Scientific Radio Research Institute, benannt nach dem Akademiker A. I. Berg“), am Physikalischen Institut der Akademie der Wissenschaften, am Leningrader Physikalisch-Technischen Institut und anderen Organisationen. Die ersten Punkttransistoren werden von V.E. Lashkarev im Labor am Institut für Physik der Akademie der Wissenschaften der Ukrainischen SSR. Aufgrund der Geheimhaltung der Forschung taten zu dieser Zeit oft verschiedene wissenschaftliche Gruppen fast dasselbe, erzielten ähnliche Ergebnisse und machten unabhängig voneinander Entdeckungen. Diese Situation hielt bis November 1952 an, als eine Sonderausgabe der amerikanischen Zeitschrift Proceedings des Institute of Radio Engineers (Proceedings of IRE, jetzt Proceedings of IEEE) veröffentlicht wurde, die ausschließlich Transistoren gewidmet war [15].. Anfang 1953 bereitete der stellvertretende Verteidigungsminister Akademiker A. I. Berg einen Brief an das Zentralkomitee der KPdSU über die Entwicklung der Arbeit an Transistoren vor, und im Mai hielt der Minister für Kommunikationsindustrie, M. G. Pervukhin, im Kreml ein Treffen über Halbleiter ab, bei dem sie beschlossen, sich zu organisieren spezialisiertes Forschungsinstitut für Halbleiterelektronik (Forschungsinstitut-35, jetzt KKW "Pulsar"). Das A. V. Labor wurde nach Pulsar verlegt Krasilov, in dem sie den ersten Prototyp eines Germanium-Planar-Transistors ("geschichteten") in der UdSSR schufen. Diese Entwicklung bildete die Grundlage für die seriellen Geräte P1-P3 (1955) und ihre Modifikationen [15] .

Abb. 9 Die ersten sowjetischen Germanium- und Siliziumtransistoren

Die ersten Siliziumlegierungstransistoren erschienen 1956 in der UdSSR (P104-P106), dann 1956-1957. - Germanium P401-P-403 (30-120 MHz) sowie P418 (500 MHz). Wie Sie sehen können, war der Start des ersten künstlichen Erdsatelliten in der UdSSR die Produktion von Germanium- und Siliziumtransistoren, obwohl selbst in den 1960er Jahren der Anteil geeigneter Siliziumtransistoren nur 19,3% betrug [15] . Laut [15] produzierte die sowjetische Industrie 1957 2,7 Millionen Transistoren (zum Vergleich: In den Vereinigten Staaten belief sich die Produktion von Transistoren in diesem Jahr auf 28 Millionen Stück, und die Anzahl der verschiedenen Typen erreichte 600). Erste Germanium - Transistoren in dem Temperaturbereich bis +85 betrieben ^o C [11]⁶ und ihre Eigenschaften waren instabil, was sowohl die militärische als auch die politische Führung der UdSSR von Transistoren abwandte.

Transistoren und Militär

Unter den "Transistorbauern" ist eine beliebte Geschichte, dass Transistoren aufgrund des Erfindungsreichtums von Erfindern, die sagten, dass der Transistor nicht für "spezielle Anwendungen" verwendet werden kann, und der Kurzsichtigkeit des Militärs weit verbreitet sind [17] . Anscheinend hat diese Geschichte eine echte Grundlage.

Die Schöpfer des ersten Transistors konnten nicht alles wissen, wozu er fähig sein würde, aber die Bell Labs-Administration verstand, dass die Bedeutung dieser Entdeckung enorm war, und tat alles in ihrer Macht stehende, damit die Wissenschaftler über die Entdeckung Bescheid wussten [18].. Für den 30. Juni 1948 war eine große Pressekonferenz geplant, um die Eröffnung anzukündigen. Bevor der Transistor der Öffentlichkeit gezeigt werden konnte, musste er dem Militär gezeigt werden. Es wurde gehofft, dass das Militär diese Entwicklung nicht klassifizieren würde, aber es war klar, dass sie es tun konnten. 23. Juni Ralph Bown ⁷zeigte den Transistor einer Gruppe von Offizieren. Er zeigte einen Kristall mit Drähten, der ein elektrisches Signal effizienter verstärken kann als eine massive Vakuumlampe. Er sagte ihnen auch, dass sie vorhatten, in einer Woche genau dieselbe Demonstration abzuhalten, ohne sie offiziell um Erlaubnis zu bitten. Das Militär diskutierte dieses Thema nach der Demonstration untereinander, aber am Ende sprach sich keiner von ihnen für die Geheimhaltung dieses Themas aus. Entweder wegen meiner eigenen Kurzsichtigkeit oder in Form eines zusätzlichen Schutzes vor militärischen Eingriffen wurde festgestellt, dass „der Transistor voraussichtlich hauptsächlich in Hörgeräten für Gehörlose verwendet wird“ („es wird erwartet, dass der Transistor hauptsächlich verwendet wird in Hörgeräten für Gehörlose ") [19] . Infolgedessen wurde die Pressekonferenz ohne Störung abgehalten[20] . Das New York Times-Magazin veröffentlichte auf Seite 46 im Abschnitt Radio News eine Transistornotiz nach einer „langen Notiz über die Wiederaufnahme der Berichterstattung durch eine unvergleichliche Miss Brooks“ [17] .

Anfang September 1951 veranstalteten Bell Labs in Murray Hill, New Jersey, Symposien, bei denen die Ingenieure ausführlich darlegten, wie Punkttransistoren hergestellt werden, und über die aktuellen Fortschritte bei Legierungstransistoren sprachen. Sie sagten jedoch nichts über den spezifischen Herstellungsprozess und die militärischen Anwendungen aus. An dem ersten Symposium nahmen über 300 Personen (hauptsächlich Militärs) teil, von denen jeder eine Gebühr von 25.000 US-Dollar (25.000 US-Dollar von 1951 ⁸ ) entrichtete. [21]. Viele Firmen wollten Transistoren selbst herstellen, anstatt sie zu kaufen, und viele waren erfolgreich. Philips stellte einen Transistor her, ohne an diesen Seminaren teilzunehmen, und verwendete nur Informationen aus amerikanischen Zeitungen. Es sei darauf hingewiesen, dass AT & T keinen Beitrag geleistet hat, andere Unternehmen jedoch nicht daran gehindert hat, Transistoren herzustellen [21] .

1951 stellten nur vier US-amerikanische Unternehmen Transistoren für kommerzielle Anwendungen her: Texas Instruments, International Business Machines (IBM), Hewlett-Packard und Motorola. Sie erhielten Lizenzen für die gleichen 25.000 US-Dollar mit geringen Lizenzgebühren. Sie wurden zum zweiten Symposium im April 1952 eingeladen, wo die Geheimnisse der Herstellung von Transistoren vollständig enthüllt wurden. Bis 1952 gab es acht produzierende Unternehmen, bis 1953 fünfzehn und bis 1956 mindestens 26 Unternehmen, die Germaniumtransistoren mit einem Jahresumsatz von mehr als 14 Millionen US-Dollar herstellten. Gleichzeitig war das US-Militär der Hauptverbraucher von Transistoren. 1952 unterzeichneten die Halbleiterhersteller von Bell Labs Militärverträge im Wert von mehr als 5 Millionen US-Dollar. [21]. Der Anteil der Forschungsgelder (F & E, Forschung und Entwicklung) des Militärs von 1953 bis 1955 stieg auf 50% [22] .

Bei alledem blieb die Zukunft der Halbleiter für das Militär unklar Der Transistor war im Vergleich zu Lampen „verrauscht“, er konnte weniger Last standhalten, er konnte durch plötzliche Spannungsspitzen beschädigt werden, seine Eigenschaften waren im Temperaturbereich instabil und der Frequenzbereich war relativ eng. Die Situation wurde durch eine große Streuung der Parameter zwischen den beiden Transistoren verschärft. Der Preis für Transistoren war ebenfalls hoch: Die ersten Proben kosteten 20 US-Dollar, 1953 fielen sie auf 8 US-Dollar, während die Lampen etwa 1 US-Dollar kosteten [21].. Fairchild Semiconductor-Silizium-Mesa-Transistoren wurden 1958 in Höhe von 100 Stück zu einem Preis von jeweils 150 US-Dollar an IBM verkauft - während Germaniumtransistoren damals weniger als 5 US-Dollar kosteten [23] . Mitte der 1960er Jahre kosteten dieselben Transistoren weniger als 10 Cent pro Stück [24] .

Was ist mit Hörgeräten? Sie sind wirklich in den USA erschienen in 1952-1953 [25] , [21] und es war die erste nicht-militärische Nutzung des Transistors. AT & T erteilte in Erinnerung an Alexander Bells Arbeit mit Gehörlosen kostenlose Lizenzen für die Verwendung in Hörgeräten [21] .

Leider hat diese Geschichte eine wenig bekannte traurige Fortsetzung, die die Sowjetunion betrifft. Professor Ya.A. Fedotov (Autor einer der ersten Monographien über Transistoren von 1955 [26] ) im Jahr 1994 in dem Artikel "Electronics send SOS!" [27]erwähnt das „mörderische“ Urteil, das 1956 auf einer Sitzung des Ministerrates der UdSSR ausgesprochen wurde: „Der Transistor wird niemals ernsthaft in Ausrüstung gehen. Das einzige vielversprechende Anwendungsgebiet für ihn sind Hörgeräte ... ". Vertraute Ausdrücke, richtig? Fedotov schreibt: "Dieses Misstrauen gegenüber dem Transistor und das Verlangen nach alter Lampentechnologie wurden durch ein mangelndes Verständnis der neuen Situation in der Elektronik erklärt." Und das ist ein Jahr vor dem Start des ersten Satelliten! Somit fiel alles, was die amerikanischen "Transistorbauer" vermieden und erfolgreich vermieden hatten, auf die inländischen: Geheimhaltung, mangelnde Zentralisierung und Missverständnis der Aussichten durch die höchste politische Führung der UdSSR. Offensichtlich hatten Transistoren unter solchen Bedingungen kaum eine Chance, an Bord zu kommen.

Wenn nicht ein Transistor, was dann?

Gab es eine Alternative zu Transistoren? In der Tat wiederholen wir: „An Bord“ können Sie kein Gerät einsetzen, sondern nur mit den erforderlichen Zuverlässigkeitseigenschaften. Eine Alternative erschien Ende der 1940er Jahre, d.h. fast gleichzeitig mit Transistoren in Form von Stabfunkröhren. Aufgrund der Geheimhaltung des Themas ist es ziemlich schwierig, die Geschichte der Erfindung und die Entwicklung dieser Art von Funkröhre zu verfolgen, und sie müssen häufig mit Informationen aus Online-Foren zufrieden sein [28] .

Juni 1946 Der Ministerrat der UdSSR beauftragt das Werk 617 (in naher Zukunft das Forschungsinstitut der Union Nr. 617 (NII-617) mit der Pilotanlage des Staatlichen Ministerkomitees der UdSSR für Funkelektronik) in Nowosibirsk, ultra-miniaturisierte und extra starke Lampen für Bordcomputersysteme von Luftfahrtausrüstung zu entwickeln. Die Arbeit wurde von V.N. Avdeeva.

Abb. 10 Valentin Nikolaevich Avdeev

Valentin Nikolaevich Avdeev wurde am 16. Mai 1915 in der Stadt Kotelnich in der Provinz Vyatka geboren. Nach der Grundschulbildung arbeitete er im Werk Svetlana (heute PJSC Svetlana) in Leningrad. Er absolvierte eine fabriktechnische Schule und studierte von 1934 bis 1938 am All-Union Correspondence Institute of Technical Education. 1941 wurde er für sechs Monate zu einem Praktikum in die USA geschickt (zu den Fabriken der Radio Corporation of America, RCA), um die Produktion von Funkröhren zu studieren. Als der Große Vaterländische Krieg begann, wurde er zusammen mit dem Fabrikpersonal nach Nowosibirsk evakuiert. Dort arbeitete er zunächst als Vorarbeiter der Baustelle, seit 1942 als Chefingenieur der Anlage, seit 1943 als stellvertretender Laborleiter. Subminiatur-Funkröhren wurden 1947 vom Design Bureau of Plant 617 entwickelt, und die geheime Produktion begann 1948.Seit 1949 wurde die Arbeit von "Molecule" zur Herstellung von Ultra-Miniaturlampen mit erhöhter Vibrationsfestigkeit eröffnet. Auf der Grundlage des Labors Nr. 1 wird NII-617 erstellt, dessen Direktor Avdeev ernannt wird.

Stabfunkröhren waren praktisch frei von den Nachteilen, die "normalen" Funkröhren inhärent sind, und konnten im Gegensatz zu den damaligen Transistoren im gesamten Temperaturbereich arbeiten. Eine Reihe von Funkröhren wurde erstellt: 1ZH17B, 1ZH18B, 1ZH24B, 1ZH29B und 1P24B. 1960 veröffentlichte die Zeitschrift „Radio“ einen Artikel [29] über die Funktionsweise von Stabröhren, in dem die Vorteile dieses Typs erwähnt wurden, und erklärte eine Grenzfrequenz von mehr als 200 MHz, die die Anforderungen an die Frequenz von Funksignalen des ersten künstlichen Satelliten mehr als erfüllte Erde (siehe [30] ).

Abb. 11 Vergleich von „konventionellen“ und stabförmigen Funkröhren aus einem Artikel in der Zeitschrift „Radio“ [29]

Für die Herstellung von Stabröhren V.N. Avdeev wurde 1958 zum korrespondierenden Mitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR gewählt (im selben Jahr, in dem S.P. Korolev zum ordentlichen Mitglied gewählt wurde). Dies trotz der Tatsache, dass V.N. Avdeev hat seine Dissertationen nie verteidigt - weder als Kandidat noch als Doktorand.

Die Autoren des Artikels in der Zeitschrift Radio beklagen: „Vor einigen Jahren, als Halbleiterbauelemente auftauchten, neigten einige Funkspezialisten dazu, eine elektronische Lampe sofort zu„ begraben “. Die Lampe, die der Elektronik im Laufe der Jahrzehnte Triumph gebracht hat, zeigte plötzlich viele Mängel ... Eine elektronische Lampe weist im Vergleich zu einer Halbleitertriode zweifellos eine Reihe von Mängeln auf, aber die bemerkenswerten Vorteile der Lampe sind bekannt ... " Und sie fügen hinzu: „Leider muss angemerkt werden, dass die Frage des Anwendungsumfangs und damit der Herstellung von Stablampen nicht schnell genug gelöst wird, obwohl diese Lampen seit vielen Jahren existieren und hoch geschätzt werden.“ In diesen Worten - ein klares Misstrauen gegenüber den "neuen" Transistoren.

Rod-Funkröhren wurden nicht nur im Weltraum und in der Luftfahrt eingesetzt - auf ihrer Grundlage wurden Radiosender für Spezialeinheiten der GRU und des KGB der UdSSR (R-353 Proton), ein tragbarer UKW-Radiosender R-126, ein Komplex von Radiosendern MARS für das Innenministerium usw. geschaffen. [31] ] .

Transistoren in den ersten Satelliten

Soviet Army's RED STAR:
Uncle Sam thought of launching a Sputnik into the sky.
He announced it to the whole world, not two days but two years in advance.
The boastful and rich uncle called his Sputnik Vanguard.
The name was beautiful and quite chic,
But it turned out to be pshik.

Time «» 16 1957 . VANGUARD'S AFTERMATH: JEERS AND TEARS Monday, Dec. 16, 1957 [32]

Unser Land startete nicht nur den ersten künstlichen Erdsatelliten (und startete dann den ersten Menschen ins All), sondern nach dem ersten Satelliten innerhalb von zwei Monaten wurden zwei vollwertige Weltraumlabors gestartet - Sputnik-2 mit Laika und Sputnik-3, mit deren Hilfe Insbesondere wurden die natürlichen Strahlungsgürtel von Zamli entdeckt ⁹ . Der erste amerikanische Satellit Explorer 1 war Sputnik-3 3 Monate voraus, in seinen „funktionalen“ Eigenschaften war er jedoch näher an Sputnik-1 und sein Gewicht war fast viermal geringer. Der Start von Sputnik-1 weckte den wohlverdienten Respekt der Wissenschaftler, Verwirrung und sogar Angst vor den Bewohnern des Westens, allgemeine Freude und Triumph in der UdSSR und einen Sturm der Gefühle der Politiker. Ich werde nur zwei charakteristische Aussagen von sowjetischen und amerikanischen Politikern zitieren (ich zitiere aus [34]).) Erster Sekretär des Zentralkomitees der KPdSU N.S. Chruschtschow: „Es scheint, dass der Name„ Avantgarde “das Vertrauen der Amerikaner widerspiegelt, dass ihr Satellit der erste der Welt sein würde. Aber ... unser sowjetischer Satellit war der erste, er war an vorderster Front ... ". Senator und zukünftiger US-Präsident Lyndon Johnson: "Ich glaube nicht, dass diese Generation von Amerikanern sich mit der Situation auseinandersetzen will, in der man jede Nacht im Licht des kommunistischen Mondes einschlafen muss." Kein Wunder, dass das Weltraumrennen heftig geworden ist.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der folgenden Tabelle die Startdaten sowie die wichtigsten Massen- und Abmessungseigenschaften der ersten künstlichen Erdsatelliten aufgeführt.

Startdatum	Titel	Land	Abmessungen	Gewicht kg
10/04/1957	Sputnik-1	UdSSR	~ 58 cm (ohne Antennen)	83.6
11/03/1957	Sputnik-2	UdSSR	2 mx 4 m	508
02/01/1958	Explorer 1	Die USA	etwa 1 m lang	21.5
17.03.1958	Avantgarde-i	Die USA	16,3 cm (ohne Antennen)	1.474
26.03.1958	Explorer 3		2	13,97
15.05.1958	-3		1,73 3,57	1327

Echos der heftigen Rasse sind jetzt zu hören. So veröffentlichte das Magazin National Geographic Russia im Jahr 2015 (Nr. 138) eine kurze, aber für seine unprofessionelle Verlobungsnotiz bemerkenswerte Notiz: „Sputnik Avangard-1: Immer noch an der Spitze“. Ich bringe es komplett auf den Punkt: „Mit der Größe einer Melone und einem Gewicht von etwa einem Kilogramm wurde„ Vanguard-1 “der erste solarbetriebene Satellit und ein wichtiger Schritt im US-amerikanischen Weltraumrennen. Die Vereinigten Staaten versuchten, die Sowjetunion einzuholen, die 1957 Sputnik-1 und Sputnik-2 startete, und schickten Avangard-1 am 17. März 1958 in die Umlaufbahn. Chruschtschow nannte ihn abfällig "Grapefruit". Die größeren Satelliten verließen jedoch die Umlaufbahn und brannten aus, als sie 1958 in die Atmosphäre eintraten, und Avangard-1 fliegt immer noch. Er hörte 1964 mit der Datenübertragung auf, als die letzten Fotozellen ausfielen.Das Gerät trägt jedoch den Titel des ältesten künstlichen Satelliten im Orbit und soll dort etwa 240 Jahre halten. “(Ende des Zitats)[35] . Bei allem Respekt vor National Geographic und den amerikanischen Entwicklern von Vanguard-I halte ich Kommentare hier für unnötig.

Zurück zu den Transistoren. Wie wir bereits erwähnt haben, haben einige Autoren argumentieren , dass die Transistoren bereits auf der Sputnik-1 waren, wo auch der Transistortreibertyp - P401 [8] , [7] . Die Site [15] gibt diese Aussage ebenfalls ab, obwohl sie den Vorbehalt macht, dass die Verwendung von Stabröhren wahrscheinlicher ist. Lange Zeit versuchten verschiedene Enthusiasten in verschiedenen Foren zu verstehen, was geschah, aber es war fast unmöglich, es herauszufinden, bis der Bericht des russischen Raumfahrtsystems OJSC (ehemals NII-885) über Sputnik-1 veröffentlicht wurde. Ich habe den Text dieser Veröffentlichung nicht, aber er wird in der Zeitschrift Radio (Nr. 4, 2013) zitiert [36].Sie zeigen auch die Senderschaltung des ersten künstlichen Erdsatelliten:

Abb. 12 Schema des Hauptsenders "Sputnik-1" bei 20 MHz

Es gibt keinen einzigen Transistor in der Schaltung, aber es gibt 2P19B-Stabfunkröhren. Es stellt sich heraus, dass diejenigen, die glauben, dass die ersten Transistoren nur im American Explorer 1 erschienen sind, Recht haben?

Abb. 13 William Pickering, James Van Allen und Werner von Braun demonstrieren auf einer Pressekonferenz in Washington das Modell von Explorer 1 in Originalgröße, nachdem sie den Start des Satelliten in die Umlaufbahn bestätigt haben

. 14 George Ludwig mit einer Sicherungskopie von Explorer 1

Diese Frage wurde George Ludwig, einem Entwickler von Explorer 1-Systemen, direkt gestellt [37].. Er antwortete, dass er das wirklich vorher gedacht habe, untersuchte dieses Problem jedoch genauer und stellte fest, dass die Sowjets in Sputnik-1 zwar keine Transistoren verwendeten, diese jedoch in einem der im November 1957 eingeführten Sputnik-2-Geräte verwendeten. Ludwig klagt: "Natürlich hatten sie (die Sowjets) viel mehr Kapazität und ihre Träger konnten Vakuumröhren und die Batterien ausgeben, die sie brauchten." Gleichzeitig betont er, dass Explorer 1 der erste Satellit war, dessen Ausrüstung vollständig auf Transistoren lag (erinnern Sie sich, dass es zu dieser Zeit in den USA keine Geräte wie Stabröhren gab). Der Kurator des Interviews bietet einen Link zur Veröffentlichung von 2001 [38].Darin heißt es: „Sputnik-2 war eine echte wissenschaftliche Plattform, die verschiedene elektronische Komponenten enthielt. Neben dem Funksender und der Kabine für Laika gab es Solar-Ultraviolett- und Röntgendetektoren, und am Körper der Rakete waren Instrumente zur Erforschung der kosmischen Strahlung angebracht. “ Und weiter: „Zwei identische Detektoren im Experiment mit kosmischen Strahlen arbeiteten aufgrund geladener Teilchen als Szintillationsrekorder. Die Impulse wurden von einer Halbleiterschaltung (basierend auf Trioden) berechnet ... ". Leider enthält der Artikel keinen Link zur Quelle dieser Informationen. Leider kommt es in der ausländischen Literatur vor, dass Sputnik-2 und Sputnik-3 verwirrt sind (dies geschah beispielsweise in [39] , obwohl bei einem der Mitautoren in einem früheren Artikel keine Verwirrung besteht [40] ).

In welchem sowjetischen Apparat wurden Transistoren zuerst eingesetzt? Nur über Sputnik-3 zuverlässig bekannt [5] . Sputnik-2 wurde nur einen Monat nach Sputnik-1 auf den Markt gebracht - wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, Transistoren in irgendeiner Qualität an Bord zu bekommen? Ehrlich gesagt ist es klein, wenn man nicht nur die Haltung gegenüber Transistoren in der Führung der UdSSR berücksichtigt, sondern auch andere Überlegungen. Wie bereits erwähnt, Germanium - Transistoren (nämlich ihre meist sowjetische Industrie produziert und sie wussten genug , um die Zuverlässigkeit zu beurteilen) instabil ist im Temperaturbereich, und wo die Temperatur über +85 benötigt wird ^o C, werden sie nicht verwendet. Andererseits litten amerikanische Germaniumtransistoren an denselben Krankheiten [37]Sie wurden jedoch laut Ludwig in Explorer 1 zusammen mit Silizium verwendet, da Germanium eine niedrigere Basis-Emitter-Spannung hatte (0,2 V gegenüber 0,5 V in Silizium), weshalb sie in einigen Schaltkreisen mit einer Versorgungsspannung von 2,8 V verwendet wurden genau ^{10 von} ihnen .

Die ersten Transistorradios

Entschuldigung, aber wo ist dann die Erwähnung des P401-Transistors neben dem Satelliten? Angesichts der empfohlenen Satellitenfrequenz von 40 MHz [30] und der Tatsache, dass die Grenzfrequenz des P401 30 MHz betrug, ist es schwierig, sich diesen Transistor als Kandidaten für die Installation an Bord vorzustellen. Der Grund, warum auf diesen Transistor im Zusammenhang mit dem Satelliten Bezug genommen wird, kann komisch sein. Erinnern Sie sich an die Bemerkung, dass ein Transistor und ein Transistorradio im Alltag verwechselt werden? So begann 1957 die Produktion des Sputnik-Funkempfängers im Voronezh Radio Plant, dessen Diagramm unten dargestellt ist [41] .

Abb. 15 Sputnik-Funkempfängerschaltung (1957)

In der Schaltung finden Sie leicht P401, P402 und andere Transistoren. Die ersten Proben wurden im April 1957, 5 Monate vor dem Start von Sputnik-1, hergestellt. Das Gehäuse bestand aus getrockneter Kiefer, war mit einer alkoholischen Celluloselösung imprägniert und mit dekorativem Kunststoff bedeckt.

Abb. 16 Transistorradio „Sputnik“

Abmessungen - 185x125x49 mm, Gewicht mit Batterien - 950 g. Auf der Oberseite des Gehäuses befand sich eine Solarbatterie! Die Kosten für den Apparat betrugen 514 Rubel - dies war ungefähr das Durchschnittsgehalt eines Arbeiters zu dieser Zeit.

Aufgrund des Mangels an Daten zu Satelliten gab es also eine Verwechslung mit den Satelliten.

Und was folgt daraus?

Im nächsten Jahr werden wir (Russland und die ganze Welt) den 60. Jahrestag des Starts der ersten und zweiten künstlichen Erdsatelliten feiern. Ich möchte mich mit dem Vorschlag an das Management von JSC Russian Space Systems wenden, bis zu diesem Zeitpunkt einen Bericht über die Systeme Sputnik-2 und Sputnik-3 zu veröffentlichen, da es offensichtlich ist, dass dies nicht nur für die Raumfahrtindustrie von großer historischer Bedeutung ist, sondern auch für Elektronikindustrie Russlands, die lebt, egal was passiert.

Die Überlegenheit der sowjetischen Raumfahrttechnologie gegenüber der amerikanischen spielte unwissentlich gegen die Entwicklung von inländischen Transistoren, da es geeignete Funkröhren gab, um bestehende Probleme zu lösen, ohne sich um die Einsparung von Größe und Masse sorgen zu müssen, wie es die Amerikaner tun mussten. Rückblickend sehen wir daher, wie weit die automatischen Raumfahrtsysteme der NASA derzeit aktiv an der Erforschung des Sonnensystems (Mars, Jupiter, Saturn, Pluto ...) beteiligt sind. Die Europäische Weltraumorganisation ESA, die sich aktiv mit kleinen Satelliten (Mikro- und Nanosatelliten) befasst, bleibt nicht zurück. In den kommenden Jahrzehnten ist es unwahrscheinlich, dass eine Person das Sonnensystem beherrscht, aber dies kann vom menschlichen Verstand mit den „Händen“ automatischer Geräte mit der erforderlichen „Intelligenz“ erreicht werden. Nach dem Niedergang von 1990-2000,Trotz einiger Erfolge einheimischer Entwickler fehlen in Russland schmerzlich eigene Mikroschaltungen, die in der Lage sind, Computerprobleme auf dem modernen Niveau oder sogar auf dem Niveau von morgen zu lösen (schließlich sind Raumfahrtprojekte für mehrere Jahre geplant) und über die erforderliche Strahlungsbeständigkeit und Fehlertoleranz verfügen. Das Problem liegt hier weniger in der bestehenden technologischen Verzögerung als vielmehr in dem Fehlen eines gemeinsamen Verständnisses für das Erscheinungsbild solcher Computersysteme und dem Fehlen nicht nur einer elektronischen Komponentenbasis, sondern auch einer zuverlässigen und effizienten Software. Sie können die Fehler der Vergangenheit nicht wiederholen - Sie müssen daraus lernen.fähig, Rechenprobleme der modernen Ebene oder sogar der Ebene von morgen zu lösen (schließlich sind Raumfahrtprojekte für mehrere Jahre geplant) und die notwendige Strahlungsbeständigkeit und Fehlertoleranz zu besitzen. Das Problem liegt hier weniger in der bestehenden technologischen Verzögerung als vielmehr in dem Fehlen eines gemeinsamen Verständnisses für das Erscheinungsbild solcher Computersysteme und dem Fehlen nicht nur einer elektronischen Komponentenbasis, sondern auch einer zuverlässigen und effizienten Software. Sie können die Fehler der Vergangenheit nicht wiederholen - Sie müssen daraus lernen.fähig, Rechenprobleme der modernen Ebene oder sogar der Ebene von morgen zu lösen (schließlich sind Raumfahrtprojekte für mehrere Jahre geplant) und die notwendige Strahlungsbeständigkeit und Fehlertoleranz zu besitzen. Das Problem liegt hier weniger in der bestehenden technologischen Verzögerung als vielmehr in dem Fehlen eines gemeinsamen Verständnisses für das Erscheinungsbild solcher Computersysteme und dem Fehlen nicht nur einer elektronischen Komponentenbasis, sondern auch einer zuverlässigen und effizienten Software. Sie können die Fehler der Vergangenheit nicht wiederholen - Sie müssen daraus lernen.Mangel an nicht nur elektronischer Komponentenbasis, sondern auch an zuverlässiger und effizienter Software. Sie können die Fehler der Vergangenheit nicht wiederholen - Sie müssen daraus lernen.Mangel an nicht nur elektronischer Komponentenbasis, sondern auch an zuverlässiger und effizienter Software. Sie können die Fehler der Vergangenheit nicht wiederholen - Sie müssen daraus lernen.

Anmerkungen

1 Explorer I, II, III . ( ).

2 , „ “: „ - . , , -35 “.

3 , „“ „--“,
2010 [9].

4 : 11 1953 , .. , „“ ..
.

5 , 1958 Fairchild Semiconductor (., , [13]). , 1954 Texas Instruments (grown-junction), Fairchild
1958 - 2N697, 1959 —
2N1613.

6 — -60^oC +125^oC. — -55^oC...+125^oC.

7 . . IEEE (IEEE Medal of
Honor) « ».

8 , : [21]. , , , $25000 1952 [22].

9 (Van Allen belts), „ -“. [33]

10 Explorer 1 29 , . Western Electric WE 53194, 2N64, 2N328, 1N496 2N335. . [37]

[1] http://www.anekdot.ru/an/an0608/o060802.html, 2006, : 19.10.2016

[2] G. Ludwig, Opening Space Research: Dreams, Technology, and Scientific
Discovery, ser. Special Publications. Wiley, 2013. [Online]. Available:
books.google.ru/books?id=KjxofdQNdVoC : 19.10.2016

[3] Bigpicture, bigpicture.ru/?p=202699, 2011, : 19.10.2016

[4] Wikipedia, en.wikipedia.org/wiki/Explorer_1, : 19.10.2016

[5] space-vanguard.narod.ru/apparaty-sputniki.html, accessed: 19 October
2016.

[6] : « — !». . 2016. Accessed: 19 October 2016. <anchor>[7] .. , .. : “ ”, , pp. 123-144, 2007.

[8] .. : “ 60- ”, : , pp. 30-32, 2008.

[9] Lenta.ru, “ ” ” lenta.ru
news/2010/10/08/souyz/, 2010, accessed: 19 October 2016.

[10] .. : . , 1953. URL gen.lib.rus.ec/book/index.php?md5=0C726CE8BADDC5FF9AE683A8A69DCB3A.

[11] . . , .. : . . .: , 1990.

[12] Texas Instruments, www.ti.com/ww/eu/shapinginnovation, accessed: 19
October 2016.

[13] . : ().
www.koshcheev.ru/2016/06/13/hrushchev-mpe.

[14] Texas Instruments, www.ti.com/corp/docs/company/history/timeline
semicon/1950/docs/58orbit.htm, accessed: 19 October 2016.

[15] “ ,” www.155la3.ru.

[16] “ ,” statehistory.ru/1320
Razrabotka-pervykh-tranzistorov-v-SSSR/.

[17] . . : “ ”, , pp. 4-8, 2006.

[18] W. F. Brinkman, D. E. Haggan, and W. W. Troutman, “A history of the invention
of the transistor and where it will lead us,” IEEE Journal of Solid-State Circuits,
vol. 32, no. 12, pp. 1858–1865, Dec 1997.

[19] L. B. Ebert, “What the story of the invention of the transistor teaches us. about
21st century patent practice,” in J. Marshall Rev. Intell. Prop., 2008, pp. 80–89.

[20] M. Riordan and L. Hoddeson, Crystal Fire. The Invention of the Transistor and
the Birth of the Information Age. W. W. Norton & Company, 1998.

[21] D. Morton and J. Gabriel, Electronics: the life story of a technology. Johns
Hopkins University Press, 2007.

[22] T. J. Misa, Leonardo to the Internet: Technology and Culture from the
Renaissance to the Present. JHU Press, 2013.

[23] L. Berlin, The Man Behind the Microchip: Robert Noyce and the Invention of
Silicon Valley. Oxford University Press, 2006

[24] R. K. Bassett, To the Digital Age: Research Labs, Start-up Companies, and the
Rise of MOS Technology. JHU Press, 2007.

[25] MED-EL, “Learn about the history of hearing aids,” www.medel.
com/blog/learn-about-the-history-of-hearing-loss-part-1/, December 2015,
accessed: 19 October 2016.

[26] .. : . .: , 1955.

[27] .. : “ „SOS“!”, , 1994.

[28] “ retrotexnika.ru,” www.retrotexnika-forum.ru/talk
viewtopic.php?f=1&t=513&start=150, accessed: 19 October 2016.

[29] . , . : “ . ”, , pp. 34-38, 1960.

[30] “ ,” , no. 7,p. 17, 1957.

[31] . , “ ,” sosnovka41.narod.ru/antonov/antonov.files/tandems.htm.

[32] content.time.com/time/magazine/article/0,9171,893768,00.html,
accessed: 19 October 2016.

[33] .. : . --. .: , 1999.

[34] . , . : . .: , 2006.

[35] National Geographic , “ «-1»: ,” www.nat-geo.ru/science/154124-sputnik-avangard-1-vse-eshche-v-avangarde,
2015.

[36] , “ ,” , no. 4, pp. 55–56, 2013.

[37] “A transistor museum interview with dr. george ludwig,” www.semiconductormuseum.com/Transistors/LectureHall/Ludwig/Ludwig_Page5.htm.

[38] M. Williamson, “The early development of spacecraft electronics,” Engineering Science and Education Journal, vol. 10, no. 2, pp. 68–74, Apr 2001.

[39] S. Gerardin and R. Ecoffet, “Radiation effects in advanced components,” in
RADECS 2015 Short Course, 2015.

[40] R. Ecoffet, “Overview of in-orbit radiation induced spacecraft anomalies,” IEEE
Transactions on Nuclear Science, vol. 60, no. 3, pp. 1791–1815, June 2013.

[41] . : “ ”, , 2008.

Der erste Transistor im Weltraum: wenig bekannte Aspekte des Weltraumrennens