Ganador de la carrera de transistores espaciales

Dedicado a
60 aniversario del lanzamiento del primer satélite artificial de la Tierra,
70 aniversario de la Oficina Especial de Diseño del Instituto de Energía de Moscú (OKB MPEI)

Hace poco menos de un año, se publicó mi primer artículo sobre Geektimes "El primer transistor en el espacio: aspectos poco conocidos de la carrera espacial" , en el que se discutió la cuestión: en qué nave espacial se usaron por primera vez los transistores semiconductores ("triodos de cristal"), en el American Explorer-1 o en uno del soviet? En ese momento, era imposible dar una respuesta final: solo era posible "reducir el círculo de sospechosos" a tres dispositivos: Sputnik-2, Sputnik-3 y Explorer-1. Para mi gran alegría, el artículo encontró una respuesta, incluso entre los empleados de las empresas de Roscosmos, y los esfuerzos conjuntos llevaron a la finalización exitosa de la investigación, de la cual quiero familiarizar a los lectores con los resultados.

Progreso de la investigación

El artículo del año pasado terminó con enlaces a una fuente de información sobre transistores en Sputnik-3 [1] y una cita de una fuente estadounidense [2]:

El curador de la entrevista proporciona un enlace a una publicación de 2001 [1], que establece lo siguiente: “Sputnik-2 fue una verdadera plataforma científica que contenía varios componentes electrónicos. Además del transmisor de radio y la cabina para Laika, tenía detectores solares de rayos ultravioleta y rayos X, y se montaron instrumentos de investigación de rayos cósmicos en el cuerpo del cohete ". Y además: “Dos detectores idénticos en el experimento con rayos cósmicos funcionaron como registradores de centelleo debido a partículas cargadas. Los pulsos fueron calculados por un circuito semiconductor (basado en triodos) ... " Desafortunadamente, el artículo no contiene un enlace a la fuente de esta información.

En los comentarios al artículo, dieron un enlace al noticiero , que muestra un dispositivo para medir la intensidad de los rayos cósmicos. Desafortunadamente, los interiores del dispositivo no son visibles tan bien como para discernir la presencia o ausencia de transistores allí.

Estaba claro que era necesario contactar a Roskosmos: ¿tal vez algunos materiales sobre los primeros transistores permanecieron en los archivos de las empresas? Escribí una carta a través del sitio web de Roscosmos . Una respuesta oficial siguió del director del Departamento de Complejos y Sistemas Espaciales Automáticos de Roscosmos State Corporation K.V. Borisov, preparado por el Diseñador General Adjunto de JSC Russian Space Systems (RKS, anteriormente NII-885) V.B. Steshenko Vladimir Borisovich, en particular, informó [3]:

Según los materiales de archivo desclasificados a nuestra disposición, el primer satélite artificial soviético de la Tierra lanzado el 4 de octubre de 1957 instaló una estación de radio a bordo (instrumento D-200) desarrollada en AO RKS (anteriormente NII-885), que consta de dos transmisores de radio que funcionan a frecuencias de 20 y 40 MHz. Los transmisores se hicieron en tubos de radio. No hubo otros dispositivos de radio de nuestro desarrollo en el primer satélite.

En el segundo satélite, con el perro Laika a bordo, se instalaron los mismos transmisores de radio que en el primer satélite. En el tercer satélite, se instalaron otros transmisores de radio de nuestro diseño (código Mayak), que funcionan a una frecuencia de 20 MHz. Los transmisores de radio Mayak, que proporcionan una potencia de salida de 0.2 W, se fabricaron en transistores de germanio de la serie P-403.

La descripción técnica de los transmisores de radio D-200 se incluyó en el "Informe sobre el desarrollo de la estación de radio a bordo del primer satélite artificial terrestre soviético (dispositivo D-200". Edición de reimpresión. - M .: "Editor de medios", 2012.

El registro de las oscilaciones de partículas cargadas mencionadas en su solicitud por AO RKS no fue animado. RKS no tiene ningún otro material de archivo para el segundo y tercer satélite.

En una conversación privada, V.B. agregó que según la información de colegas de RSC Energia nombrada después S.P. Korolev (anteriormente OKB-1), el equipo Sputnik-2 y -3 se desarrolló en el OKB MEI y, según las memorias de los veteranos, los transistores se ubicaron en la fuente de alimentación del transmisor Sputnik-2 .

Quedaba por contactar con el OKB MPEI. Dudé con la solicitud, porque no estaba seguro, en primer lugar, de que alguien en esta organización estuviera listo para buscar materiales de archivo, y en segundo lugar, que estos materiales de archivo se conservaran y sus copias electrónicas fueran legibles. Por ejemplo, aquí está la forma en que aparece una copia electrónica del circuito oscilador del generador en el transmisor del satélite Avangard (EE. UU.) [4]:


Fig. 1 Copia electrónica del diagrama del circuito oscilatorio del generador en el transmisor del satélite Vanguard (EE. UU.) (Del Proyecto Vanguard Report no.15, 1957, pag.11)

Sin embargo, superando dudas, envié un correo electrónico al Director de OKB MPEI A.S. Chebotaryov. ¿Cuál fue mi sorpresa cuando el 9 de septiembre, el día de la ciudad de Moscú, fui llamado por el investigador líder de OKB MEI ¹ Belostotskaya Kira Konstantinovna y, en primer lugar, confirmó la presencia de transistores en el Sputnik-2 y, en segundo lugar, prometí enviar materiales!

Resultados de investigación

Después de un tiempo, Kira Konstantinovna aclaró que los triodos de germanio de la serie P4 se usaron por primera vez en el sistema de telemetría Tral ² , desarrollado por el Sector Especial del Departamento de Investigación Científica MPEI (ahora OKB MEI JSC) en el segundo satélite el 4 de noviembre de 1957 . En apoyo de esta información, hay un extracto de un artículo publicado en la revista "Radio Engineering Notebooks" en 2007 [5] por Petr Zhakovich Criss , quien dirigió el grupo responsable de instalar dispositivos y sistemas en barcos a finales de la década de 1950 en el campo de entrenamiento de Turatam, para fábrica autónoma y pruebas complejas, etc. y, desafortunadamente, fallecieron el 30 de junio de 2017.

Kriss Petr Zhakovich (1923-2017)	Belostotskaya Kira Konstantinovna

Fig. 2. Los primeros transistores potentes soviéticos P4A (E) -P4D (E), P4P, P4U, MP4B (Foto del sitio web del Museo de rarezas electrónicas )

Como no hay una versión electrónica de Radio Engineering Notebooks en la Web, me permito citar un extracto completo del artículo que envié a K.K. Belostotskaya:

... N. Khrushchev estaba tan inspirado por el gran éxito político y propagandístico del primer satélite que deseaba consolidar y desarrollar este éxito de inmediato. La mejor manera para esto, consideró el lanzamiento de otro satélite para el 40 aniversario de la Revolución de Octubre, es decir, a más tardar del 6 al 7 de noviembre de 1957. En este caso, el satélite tenía que tener alguna nueva calidad. Con tal demanda, N.S.Khrushchev recurrió a M.V.Keldysh y S.P.Korolev. En un entorno cercano al S.P.Korolev, nació una idea: lanzar un perro al espacio ...

Se propuso lanzar la unidad central de los Siete a la órbita, sobre la cual se colocaría el sistema de telemetría Tral, uniéndole un contenedor con un perro, uno de los que se han utilizado durante muchos años desde el lanzamiento de las primeras pruebas de lanzamiento vertical desde 1949 misiles de posguerra P1 y P2. (El trabajo se realizó bajo la dirección de Acad. A.A. Blagonravov).

El contenedor fue modificado para aumentar el suministro de agua y alimentos. Se mejoraron los dispositivos para la investigación y el monitoreo de parámetros vitales teniendo en cuenta las capacidades más amplias proporcionadas por el sistema Tral.

Además del contenedor con el perro, se instaló en la unidad central otro contenedor con instrumentos para estudiar la radiación ultravioleta y de rayos X y la radiación de la composición de los dispositivos que ya se fabricaron bajo el programa "Objeto D".

El sistema Tral también necesitaba refinamiento. El convertidor de potencia electromecánico que formaba parte de él no estaba diseñado para funcionar a largo plazo en el espacio, lo que requería el desarrollo de un nuevo convertidor.

El tiempo extremadamente corto asignado para todo el trabajo (20 días desde la idea hasta el lanzamiento del cohete) nos hizo llevar a cabo todo el trabajo con métodos que eran completamente impensables en cohetería. Sin proyecto, sin documentación. La fabricación de piezas y ensamblajes se realizó según los bocetos a lápiz. Y solo las pruebas se llevaron a cabo en su totalidad, manteniendo todos los requisitos más estrictos.

En particular, durante solo 8 días de trabajo dedicado casi continuo, se finalizaron dos conjuntos del sistema aéreo Tral. Este trabajo de emergencia fue realizado por un grupo de tres jefes de laboratorios y dos ingenieros líderes del Sector de Trabajo Especial de MPEI. Utilizando herramientas metálicas y herramientas de montaje, ellos mismos fabricaron y modificaron todos los componentes estructurales y electrónicos necesarios del equipo sin ninguna documentación técnica para su revisión. Además, por primera vez, en lugar de electromecánico, se desarrolló un convertidor electrónico de potencia estática basado en la serie P4 de triodos de potencia semiconductores recién lanzados en OKB-382. Estos triodos de germanio, sin ninguna documentación, fueron entregados personalmente a A.F. Bogomolov por el director de OKB-382 . También se desarrolló un dispositivo especial que forma un voltaje de referencia trifásico de 500 Hz, que es necesario para el funcionamiento del generador de señal del sistema Tral, a partir de una señal de onda cuadrada "meandro" generada por un convertidor estático.

Luego de exitosas pruebas de aceptación continua en OKB-1 en Podlipki (ahora Korolev), estos dos conjuntos (primario y de respaldo) del sistema Tral fueron transportados al campo de entrenamiento Tyura-Tam y uno de ellos fue montado en el cohete P7. A tiempo, el 3 de noviembre de 1957, el cohete lanzó un nuevo satélite en órbita, cuyo peso (excluyendo el bloque central del cohete) ya era de 508 kg. La delicia de los médicos que vieron al final del primer turno en los indicadores de telemetría cómo latía el corazón del perro era indescriptible ...

Conclusiones

Por lo tanto, se demostró que el ganador de la carrera de transistores en el espacio no fue el American Explorer-1, ¡sino el Sputnik-2 soviético! Los primeros transistores espaciales fueron el poderoso germanio P4.

El extracto citado del artículo indica que el desarrollo de equipos electrónicos para los primeros satélites no fue menos hazaña que el desarrollo de motores, vehículos de lanzamiento y otros. El trabajo de las persianas electrónicas domésticas, incluidos los constructores de transistores, aseguró el éxito general del programa espacial soviético.

¿Debo tratar de encontrar en los archivos los diagramas de circuito, dibujos, etc.? Creo que no: como se mencionó anteriormente, a veces el trabajo se realizaba de acuerdo con bocetos a lápiz en un entorno de prisa loca.

En el día del 60 aniversario del lanzamiento del Primer Satélite Artificial de la Tierra, que abrió la era espacial, recordemos con agradecimiento a las personas que se encontraban en los orígenes de las industrias domésticas y electrónicas.

Notas

1 Honrado creador y probador de tecnología espacial, miembro del Consejo de Veteranos de la preparación de los primeros vuelos espaciales tripulados, operador de radio honorario de la URSS.

2 Para los sistemas de seguimiento de cohetes, en particular, el sistema Tral, consulte el artículo Geektimes .