O primeiro transistor no espaço: aspectos pouco conhecidos da corrida espacial

(Início. Fim - O vencedor da corrida de transistores no espaço )

Em 3 de novembro de 1957, a União Soviética lançou o Segundo satélite artificial da Terra com o primeiro "passageiro" vivo - o cachorro Laika. O sucesso sensacional e o sigilo dos projetos ainda deixam nos bastidores as notáveis ​​realizações de especialistas no campo de equipamentos eletrônicos, cuja participação na corrida espacial com literatura doméstica praticamente não é considerada, o que é completamente injusto.

Do que você está falando?


- Cadê o log?
- O diabo sabe, dizem eles, em um satélite, um macaco arranha.
Tradução:
- Onde está o capitão Derevyanko?
"Eu não sei, mas eles dizem que funciona através de um canal de comunicação fechado e monitora testes americanos do protótipo do torpedo Mk-48".

Uma piada

Um fato interessante: desde o início dos primeiros vôos tripulados (não no espaço - apenas os primeiros vôos dos irmãos Wright) até o lançamento do Sputnik-1 soviético, aproximadamente a mesma quantidade de tempo passada após o Sputnik-1 até os dias atuais. George H. Ludwig 1 em seu livro [2] observa que o tema do espaço entrou firmemente em nossas vidas, enquanto o significado inicial dos termos na vida cotidiana foi visivelmente distorcido: por exemplo, quando dizem "traga um transistor aqui", eles geralmente Quero dizer um rádio transistorizado, e as palavras "ligar o satélite" devem ser entendidas como conectadas às comunicações via satélite.


Fig. 1 fãs russos na Copa do Mundo de Rugby de 2011 torcendo por seu time, agitando uma faixa com a seguinte inscrição: "Vencemos a corrida espacial". (Mike Hewitt / Getty Images)[3] .

Poucas pessoas sabem e lembram que a exploração espacial não é apenas o desenvolvimento de motores de foguetes, naves espaciais e equipamentos de suporte à vida para astronautas (astronautas, tycoonautas ...), mas também equipamentos eletrônicos sofisticados, com mais ou menos inteligência, baseados em mais ou menos "base do elemento" de alta tecnologia (transistores, resistores, relés ...). A corrida de hardware no espaço às vezes não é menos interessante do que a corrida que costumávamos chamar de espaço. E as conseqüências dessa corrida não são óbvias tanto para as massas quanto para os especialistas.

Na Internet, em particular na Wikipedia [4], você pode ler que os primeiros transistores no espaço foram usados ​​no primeiro satélite americano Explorer 1. Nos satélites soviéticos, em número limitado, eles apareceram do Sputnik-3 (lançamento em 15 de maio de 1958) [5] ou não da Lua- 3 (lançamento em 20 de abril de 1960) 2 [6] . Há, no entanto, alegações de que os transistores de difusão em liga P401 já apareceram no transmissor do primeiro satélite artificial da Terra [7] , [8] e, assim, "nossos sucessos no espaço e nos transistores apareceram ao mundo simultaneamente" [8]. Mas há céticos que acreditam que simplesmente não poderia haver transistores nos primeiros satélites artificiais soviéticos, já que nosso país estava "tecnologicamente atrasado" dos Estados Unidos e em equipamentos especiais, pelo menos até o final da década de 1970. lâmpadas. Como argumento, os apoiadores desta versão citam a calculadora de computador de bordo AVM-25 do caça MiG-25, que, em 1976, sequestrou V.I. para o Japão. Belenko. O carro AVM-25 não estava apenas em lâmpadas - era analógico 3isso para profissionais legais da Internet (ou seja, não especialistas) é equivalente a uma frase. Por que esse foi o tópico de um artigo separado. A crença de que a eletrônica doméstica e a microeletrônica ficaram significativamente atrás do oeste, e agora completamente mortas, é bastante comum. Quais são as piadas sobre o tópico "a maior microeletrônica do mundo", "microcircuitos com quatro pernas e duas alças de transporte", "microprocessador doméstico com lâmpadas" etc.

Vamos tentar entender o aspecto da corrida espacial relacionada ao uso de transistores, ou seja, de fato, com o início do uso da eletrônica semicondutora no espaço. Vamos tentar encontrar as fontes dos mitos que surgiram e, se possível, dissipá-los - pelo menos no que diz respeito ao equipamento dos primeiros satélites.

Primeiros transistores


O equipamento destinado aos satélites deve atender aos requisitos crescentes de dimensões, peso, consumo de energia e confiabilidade; portanto, não surpreende que os transistores semicondutores tenham sido considerados como elementos ativos dos dispositivos de transmissão eletrônica na URSS e nos EUA (na URSS foram denominados tempo por triodos cristalinos). No livro de E.Ya. Os “diodos e triodos de cristal” de Pumper, de 1953 [10] 4, mostram uma fotografia que demonstra claramente as dimensões comparativas de uma lâmpada de elétrons e de um transistor.


Fig. 2 Comparação de uma lâmpada e um transistor semicondutor de [10] .

Desde a invenção do transistor Shockley, Bardin e Brattain, no final da década de 1940 e antes do início da era espacial, os transistores mudaram visivelmente. Os transistores pontuais foram substituídos por transistores planares, os planares foram substituídos por jangadas e assim por diante, até que todos foram substituídos por planares [11] . Os transistores de silício deslocaram o germânio, embora não imediatamente. A Texas Instruments [12] 5 fabricou o primeiro transistor de silício em 1954 e, olhando para o futuro, os transistores dessa empresa em particular foram usados ​​nos primeiros satélites americanos [14] .


Fig. 3 Bardin, Shockley e Brattain no Bell Lab


Fig. Transistor de 4 ligas. Uma placa quadrada é a base, por um lado, um cordão emissor é soldado e, por outro lado, um cordão coletor (da Wikipedia) A

produção de semicondutores na URSS começou em 1947 com uma linha para a produção de detectores de germânio para radares exportados da Alemanha. O desenvolvimento foi realizado por um grupo liderado por A. V. Krasilov na NII-160 (agora - JSC "NPP" Source "em homenagem a Shokin). S. G. Madoyan - formado pelo Instituto de Tecnologia Química de Moscou em 1948-1949. desenvolveu o layout do primeiro ponto de transistor de germânio na URSS [15] , [16] . A primeira amostra de laboratório trabalhou por mais de uma hora e, em seguida, exigiu uma nova configuração [15]


Fig. 5 Alexander Viktorovich Krasilov

Fig. 6 Susanna Gukasovna Madoyan. 1950 ano

Fig. 7 Vadim Evgenievich Lashkarev

Fig. 8 Acadêmico Axel Ivanovich Berg

Em 1950, os tópicos relacionados a transistores apareceram no Instituto Central de Pesquisa-108 MO (agora JSC, "Instituto Central de Pesquisa em Rádio Científico em homenagem ao acadêmico A. I. Berg"), no Instituto Físico da Academia de Ciências, no Instituto Técnico-Físico de Leningrado e em outras organizações. Os primeiros transistores de ponto são feitos por V.E. Lashkarev no laboratório do Instituto de Física da Academia de Ciências da SSR ucraniana. Devido ao sigilo da pesquisa, muitas vezes na época diferentes grupos científicos faziam quase a mesma coisa, obtinham resultados semelhantes e faziam descobertas independentemente um do outro. Essa situação continuou até novembro de 1952, quando foi publicada uma edição especial da revista americana Proceedings do Institute of Radio Engineers (Proceedings of IRE, agora Proceedings of IEEE), dedicada inteiramente a transistores [15].. No início de 1953, o vice-ministro da Defesa, acadêmico A.I. Berg, preparou uma carta ao Comitê Central do CPSU sobre o desenvolvimento do trabalho com transistores e, em maio, o ministro da Indústria das Comunicações, M.G. Pervukhin, realizou uma reunião no Kremlin sobre semicondutores, na qual eles decidiram organizar instituto de pesquisa especializado em eletrônica de semicondutores (instituto de pesquisa-35, agora NPP "Pulsar"). O laboratório da A.V. foi transferido para o Pulsar Krasilov, no qual eles criaram o primeiro protótipo na URSS de um transistor planar de germânio ("em camadas"). Esse desenvolvimento formou a base dos dispositivos seriais P1-P3 (1955) e suas modificações [15] .



Fig. 9 Os primeiros transistores soviéticos de germânio e silício

Os primeiros transistores de liga de silício apareceram na URSS em 1956 (P104-P106) e depois em 1956-1957. - germânio P401-P-403 (30-120 MHz), bem como P418 (500 MHz). Como você pode ver, o lançamento do primeiro satélite artificial da Terra na URSS foi a produção de transistores de germânio e silício, embora, mesmo na década de 1960, a porcentagem de transistores de silício adequados fosse de apenas 19,3% [15] . Segundo [15] , em 1957, a indústria soviética produziu 2,7 milhões de transistores (em comparação, nos Estados Unidos, a produção de transistores neste ano foi de 28 milhões de peças e o número de tipos diferentes chegou a 600). Os primeiros transistores de germânio operam na faixa de temperatura de até +85 o C [11]6 e suas características eram instáveis, o que evitou a liderança militar e política da URSS dos transistores.

Transistores e forças armadas


Entre os "construtores de transistores", uma história popular é que os transistores são amplamente utilizados devido à inventividade dos inventores que disseram que o transistor não pode ser usado para "aplicações especiais" e à miopia dos militares [17] . Aparentemente, esta história tem uma base real.

Os criadores do primeiro transistor não sabiam tudo o que seria capaz, mas a administração do Bell Labs entendeu que o significado dessa descoberta era enorme e fez tudo ao seu alcance para que os cientistas soubessem da descoberta [18]. Uma grande conferência de imprensa foi agendada para 30 de junho de 1948, a fim de anunciar a abertura. Mas antes de mostrar o transistor ao público, ele tinha que ser mostrado aos militares. Esperava-se que os militares não classificassem esse desenvolvimento, mas estava claro que eles poderiam fazê-lo. 23 de junho Ralph Bown 7mostrou o transistor para um grupo de oficiais. Ele mostrou um cristal com fios e que ele pode amplificar um sinal elétrico com mais eficiência do que uma lâmpada de vácuo maciça. Ele também lhes disse que planejavam realizar exatamente a mesma manifestação em uma semana, sem pedir formalmente permissão. Os militares discutiram esse assunto entre si após a manifestação, mas, no final, nenhum deles falou em favor do sigilo deste tópico. Por causa da minha miopia ou sob a forma de proteção adicional contra invasões militares, foi declarado que “o transistor deve ser usado principalmente em aparelhos auditivos para surdos” (“é esperado que o transistor seja usado principalmente em aparelhos auditivos para surdos ") [19] . Como resultado, a conferência de imprensa foi realizada sem interferência[20] . A revista New York Times publicou uma nota de transistor na página 46 na seção Radio News após uma “longa nota sobre a retomada dos relatórios por uma incomparável Miss Brooks” [17] .

No início de setembro de 1951, a Bell Labs realizou simpósios em Murray Hill, Nova Jersey, durante os quais os engenheiros explicaram em termos gerais como produzir transistores de ponto e conversaram sobre o progresso atual com transistores de liga. No entanto, eles não disseram nada sobre o processo de fabricação específico e as aplicações militares. O primeiro simpósio contou com a participação de mais de 300 pessoas (principalmente militares), cada uma pagando uma taxa de US $ 25.000 (vinte e cinco mil dólares de 1951 8 ) [21]. Muitas empresas queriam fabricar transistores por conta própria, em vez de comprá-los, e muitas conseguiram. A Philips fabricou um transistor sem participar desses seminários, usando apenas informações de jornais americanos. Note-se que a AT&T não contribuiu, mas não impediu que outras empresas produzissem transistores [21] .

Em 1951, havia apenas quatro empresas dos EUA fabricando transistores para aplicações comerciais: Texas Instruments, International Business Machines (IBM), Hewlett-Packard e Motorola. Eles obtiveram licenças pelos mesmos US $ 25.000 com baixos royalties. Eles foram convidados para o segundo simpósio em abril de 1952, onde os segredos dos transistores de fabricação foram totalmente divulgados. Em 1952, havia oito empresas de manufatura, em quinze em 1953 e em 1956 havia pelo menos vinte e seis empresas fabricando transistores de germânio com receita superior a US $ 14 milhões por ano. Ao mesmo tempo, o exército dos EUA era o principal consumidor de transistores. Em 1952, os fabricantes de semicondutores da Bell Labs assinaram contratos militares no valor de mais de US $ 5 milhões. [21]. A parcela do financiamento da pesquisa (P&D, pesquisa e desenvolvimento) das forças armadas entre 1953 e 1955 aumentou para 50% [22] .

Com tudo isso, o futuro dos semicondutores para as forças armadas permaneceu obscuro, pois o transistor era “barulhento”, comparado às lâmpadas, suportava menos carga, podia ser danificado por surtos repentinos, suas características eram instáveis ​​na faixa de temperatura e a faixa de freqüência era relativamente estreita. A situação foi agravada por uma grande variedade de parâmetros entre os dois transistores. O preço dos transistores também foi alto: as primeiras amostras custaram US $ 20, em 1953 caíram para US $ 8, enquanto as lâmpadas custaram cerca de US $ 1 .. Os transistores de mesa de silício da Fairchild Semiconductor foram vendidos para a IBM no valor de 100 peças a um preço de US $ 150 (cada) em 1958 - enquanto os transistores de germânio custam menos de US $ 5 [23] . Em meados da década de 1960, esses mesmos transistores começaram a custar menos de 10 centavos cada [24] .

E os aparelhos auditivos? Eles realmente apareceram nos EUA em 1952-1953 [25] , [21] , e esse foi o primeiro uso não militar do transistor. A AT&T emitiu licenças gratuitas para uso em aparelhos auditivos em memória do trabalho de Alexander Bell com os surdos [21] .

Infelizmente, essa história tem uma triste continuação pouco conhecida, que diz respeito à União Soviética. Professor Ya.A. Fedotov (autor de uma das primeiras monografias sobre transistores de 1955 [26] ) em 1994, no artigo "A eletrônica envia SOS!" [27]menciona a sentença “assassina” que foi pronunciada em uma das reuniões do Conselho de Ministros da URSS em 1956: “O transistor nunca entrará em equipamento sério. O único campo promissor de aplicação para ele é o aparelho auditivo ... ". Expressões familiares, certo? Fedotov escreve: "Essa desconfiança em relação ao transistor e o desejo pela tecnologia de lâmpadas antigas foram explicadas pela falta de entendimento da nova situação na eletrônica". E isso é um ano antes do lançamento do primeiro satélite! Assim, tudo o que os "construtores de transistores" americanos evitavam e com sucesso caíam sobre os domésticos: sigilo, falta de centralização e incompreensão das perspectivas da mais alta liderança política da URSS. Obviamente, nessas condições, os transistores tinham poucas chances de embarcar.

Se não for um transistor, então o que?


Havia uma alternativa aos transistores? De fato, repetimos que, “a bordo”, você não pode instalar nenhum dispositivo, mas apenas com as características de confiabilidade necessárias. Uma alternativa apareceu no final da década de 1940, ou seja, quase simultaneamente com transistores, na forma de tubos de rádio com haste. Devido ao sigilo do tópico, rastrear a história da invenção e o desenvolvimento desse tipo de tubo de rádio é bastante difícil e muitas vezes precisa se contentar com as informações dos fóruns on-line [28] .

Junho de 1946 O Conselho de Ministros da URSS instrui a Planta 617 (em um futuro próximo, o Instituto de Pesquisa da União No. 617 (NII-617) com a planta piloto do Comitê Estadual de Ministros da URSS Radio Electronics) em Novosibirsk para desenvolver lâmpadas ultra-miniatura e extra-fortes para sistemas de computador a bordo de equipamentos de aviação. O trabalho foi nomeado por V.N. Avdeeva.


Fig. Valentin Nikolaevich Avdeev

Valentin Nikolaevich Avdeev nasceu em 16 de maio de 1915 na cidade de Kotelnich, província de Vyatka. Depois de receber o ensino fundamental, ele trabalhou na fábrica de Svetlana (agora PJSC Svetlana) em Leningrado. Ele se formou em uma escola técnica de fábrica e estudou no Instituto de Educação Técnica All-Union Correspondence em 1934-1938. Em 1941, por seis meses, ele foi enviado para um estágio nos Estados Unidos (para as fábricas da Radio Corporation of America, RCA) para estudar a produção de tubos de rádio. Quando a Grande Guerra Patriótica começou, ele foi evacuado para Novosibirsk junto com a equipe da fábrica. Lá, ele trabalhou primeiro como capataz do local, desde 1942 - o engenheiro chefe da fábrica, desde 1943 - o vice-chefe do laboratório. Os tubos de rádio subminiatura foram desenvolvidos pelo Design Bureau of Plant 617 em 1947 e a produção secreta começou em 1948.Desde 1949, o trabalho de "Molecule" na criação de lâmpadas ultra-miniatura com maior resistência à vibração foi aberto. Com base no laboratório n ° 1, é criado o NII-617, cujo diretor Avdeev é nomeado.

Os tubos de rádio com haste estavam praticamente livres das desvantagens inerentes aos tubos de rádio "comuns" e, ao contrário dos transistores da época, podiam operar em toda a faixa de temperatura. Uma série de tubos de rádio foi criada: 1ZH17B, 1ZH18B, 1ZH24B, 1ZH29B e 1P24B. Em 1960, a revista “Radio” publicou um artigo [29] dedicado aos princípios de operação de tubos de rádio com haste, que notaram as vantagens desse tipo e também declarou uma frequência de corte de mais de 200 MHz, que mais do que atendia aos requisitos para a frequência de sinais de rádio do primeiro satélite artificial Terra (veja [30] ).


Fig. 11 Comparação de tubos de rádio "convencionais" e em forma de bastão de um artigo da revista "Radio" [29]

Para a criação de tubos de rádio com haste V.N. Avdeev foi eleito membro correspondente da Academia de Ciências da URSS em 1958 (no mesmo ano em que S.P. Korolev foi eleito membro pleno). Isto apesar do fato de V.N. Avdeev nunca defendeu suas dissertações - nem candidato, nem mesmo doutorado.

Os autores do artigo da revista Radio reclamam: “Vários anos atrás, quando surgiram dispositivos semicondutores, alguns especialistas em rádio estavam inclinados a“ enterrar ”imediatamente uma lâmpada eletrônica. A lâmpada, que triunfou na eletrônica ao longo de décadas, subitamente mostrou muitas deficiências ... Uma lâmpada eletrônica, em comparação com um triodo semicondutor, sem dúvida tem várias deficiências, mas as vantagens notáveis ​​da lâmpada são bem conhecidas ... ” E eles acrescentam: "Infelizmente, deve-se notar que a questão da escala de aplicação e, portanto, a produção de lâmpadas de barra, não está sendo resolvida com rapidez suficiente, apesar do fato de essas lâmpadas existirem há muitos anos e terem sido muito apreciadas". Nestas palavras - uma clara desconfiança em relação aos transistores "novos".

Os tubos de rádio com haste foram usados ​​não apenas no espaço e na aviação - em sua base, estações de rádio foram criadas para forças especiais da GRU e da KGB da URSS (R-353 Proton), uma estação de rádio VHF portátil R-126, um complexo de estações de rádio MARS para o Ministério de Assuntos Internos, etc. [31 ] .

Transistores nos primeiros satélites


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]

Nosso país lançou não apenas o primeiro satélite artificial da Terra (e depois lançou o primeiro homem ao espaço), mas após o primeiro satélite em dois meses, dois laboratórios espaciais completos foram lançados - o Sputnik-2 com Laika e o Sputnik-3, com a ajuda de que, em particular, os cinturões naturais de radiação de Zamli foram descobertos 9 . O primeiro satélite americano Explorer 1 ficou três meses à frente do Sputnik-3, no entanto, em suas características "funcionais", estava mais próximo do Sputnik-1 e seu peso era quase quatro vezes menor. O lançamento do Sputnik-1 despertou o merecido respeito pelos cientistas, a perplexidade e até o medo dos habitantes da cidade no Ocidente, a alegria e o triunfo geral na URSS e uma tempestade de emoções dos políticos. Vou citar apenas duas declarações características de políticos soviéticos e americanos (cito em [34]) Primeiro Secretário do Comitê Central do CPSU N.S. Khrushchev: “Parece que o nome“ Vanguard ”refletia a confiança dos americanos de que seu satélite seria o primeiro do mundo. Mas ... nosso satélite soviético foi o primeiro, foi ele quem estava na vanguarda ... ". Senador e futuro presidente dos EUA, Lyndon Johnson: "Não acredito que esta geração de americanos queira aceitar a situação em que todas as noites você adormece à luz da lua comunista". Não é de admirar que a corrida espacial tenha se tornado feroz.

Para maior clareza, a tabela abaixo apresenta as datas de lançamento e as principais características dimensionais e de massa dos primeiros satélites artificiais da Terra.

Data de lançamento
Título
País de origem
Dimensões
Kg de peso
04/04/1957
Sputnik-1
URSS
~ 58 cm (sem antenas)
83,6
03/03/1957
Sputnik-2
URSS
2 mx 4 m
508
02/01/1958
Explorer 1
EUA
cerca de 1 m de comprimento
21,5
17/03/1958
Vanguard-i
EUA
16,3 cm (sem antenas)
1.474
26.03.1958
Explorer 3

2
13,97
15.05.1958
-3

1,73 3,57
1327

Ecos da corrida feroz são ouvidos agora. Assim, em 2015 (nº 138), a revista National Geographic Russia publicou uma nota curta, mas digna de nota, por sua nota de engajamento não profissional, “Sputnik Avangard-1: Still at the Forefront”. Trago-o completamente: “O tamanho de um melão e o peso de cerca de um quilograma, o“ Vanguard-1 ”, se tornou o primeiro satélite movido a energia solar e um passo importante na corrida espacial dos EUA. Tentando alcançar a União Soviética, que lançou o Sputnik-1 e o Sputnik-2 em 1957, os Estados Unidos colocaram o Avangard-1 em órbita em 17 de março de 1958. Khrushchev o chamou depreciativamente de "toranja". No entanto, os satélites maiores deixaram a órbita e queimaram quando entraram na atmosfera em 1958, e o Avangard-1 ainda voa. Ele parou de transmitir dados em 1964, quando as últimas fotocélulas falharam.Mas o dispositivo possui o título do mais antigo satélite artificial em órbita e é projetado para durar por cerca de 240 anos ”(final da citação)[35] . Com todo o respeito devido à National Geographic e aos desenvolvedores americanos do Vanguard-I, acho que os comentários são desnecessários aqui.

De volta aos transistores. Como já observamos, alguns autores afirmaram que os transistores já apareceram no Sputnik-1 e até citaram o tipo de transistor - P401 [8] , [7] . O site [15] também faz essa afirmação, embora faça uma reserva de que o uso de tubos de rádio com haste é mais provável. Por um longo período em vários fóruns, vários entusiastas tentaram entender o que estava acontecendo, mas era quase impossível descobrir até a publicação do relatório OJSC (anteriormente NII-885) sobre os sistemas espaciais russos (SpiNN-885). Não tenho o texto desta publicação, mas está citado na revista Radio (No. 4, 2013) [36], eles também mostram o circuito transmissor do primeiro satélite artificial da Terra:


Fig. 12 Esquema do transmissor principal "Sputnik-1" a 20 MHz

Não há um único transistor no circuito, mas existem tubos de rádio com haste 2P19B. Acontece que aqueles que acreditam que os primeiros transistores apareceram apenas no American Explorer 1 estão certos?


Fig. 13 William Pickering, James Van Allen e Werner von Braun demonstram o modelo em escala real do Explorer 1 em uma conferência de imprensa em Washington após confirmar o lançamento do satélite em órbita


. 14 George Ludwig com uma cópia de backup do Explorer 1

Essa pergunta foi feita diretamente a George Ludwig, desenvolvedor de sistemas Explorer 1 [37]. Ele respondeu que realmente pensava assim antes, mas depois investigou essa questão com mais detalhes e descobriu que, embora os soviéticos não usassem transistores no Sputnik-1, eles os usavam em um dos dispositivos Sputnik-2, lançado em novembro de 1957. Ludwig lamenta: "É claro que eles (os soviéticos) tinham muito mais capacidade e seus carregadores podiam produzir tubos de vácuo e baterias de que precisavam". Ao mesmo tempo, ele enfatiza que o Explorer 1 se tornou o primeiro satélite, cujo equipamento estava completamente em transistores (lembre-se de que não havia dispositivos como tubos de rádio com haste nos EUA naquela época). O curador da entrevista fornece um link para a publicação de 2001 [38], que afirma o seguinte: “O Sputnik-2 era uma plataforma científica real contendo vários componentes eletrônicos. Além do transmissor de rádio e da cabine da Laika, possuía detectores solares de raios X e ultravioleta e instrumentos de pesquisa de raios cósmicos foram montados no corpo do foguete. ” Além disso: “Dois detectores idênticos no experimento com raios cósmicos funcionaram como registradores de cintilação devido a partículas carregadas. Os pulsos foram calculados por um circuito semicondutor (baseado em triodos) ... ". Infelizmente, o artigo não contém um link para a fonte dessas informações. Infelizmente, na literatura estrangeira, acontece que Sputnik-2 e Sputnik-3 estão confusos (por exemplo, isso ocorreu em [39] , embora não haja confusão em um dos co-autores em um artigo anterior [40] ).

Então, em que aparato soviético os transistores foram usados ​​pela primeira vez? Confiável, conhecido apenas sobre o Sputnik-3 [5] . O Sputnik-2 foi lançado apenas um mês após o Sputnik-1 - qual é a probabilidade de colocar transistores a bordo, de alguma qualidade? Honestamente, é pequeno, considerando não apenas a atitude em relação aos transistores na liderança da URSS, mas também outras considerações. Como observado anteriormente, os transistores de germânio (ou seja, eles foram produzidos principalmente pela indústria soviética e era conhecido o suficiente para julgar a confiabilidade) são instáveis ​​na faixa de temperatura e, onde precisavam de temperaturas acima de +85 o C, não foram utilizados. Por outro lado, os transistores de germânio americanos sofriam das mesmas doenças [37]mas eles foram usados ​​no Explorer 1, de acordo com Ludwig, junto com o silício, como o germânio possuía uma tensão mais baixa de emissor-base (0,2 V versus 0,5 V em silício); portanto, em alguns circuitos com uma tensão de alimentação de 2,8 V, eles foram usados exatamente 10 deles .

Os primeiros rádios transistorizados


Com licença, mas onde está a menção do transistor P401 ao lado do satélite? De fato, dada a frequência de satélite recomendada de 40 MHz [30] e o fato de a frequência de corte do P401 ser de 30 MHz, é difícil imaginar esse transistor como candidato à instalação a bordo. A razão pela qual esse transistor é referido no contexto do satélite pode ser cômica. Lembre-se da observação de que um transistor e um rádio transistor estão confusos na vida cotidiana? Assim, em 1957, o receptor de rádio Sputnik começou a ser produzido na fábrica de rádio de Voronezh, cujo diagrama é apresentado abaixo [41] .


Fig. 15 circuito receptor de rádio Sputnik (1957)

No circuito, você pode encontrar facilmente P401, P402 e outros transistores. As primeiras amostras foram produzidas em abril de 1957, 5 meses antes do lançamento do Sputnik-1. O estojo era feito de pinho seco, impregnado com uma solução alcoólica de celulose e coberto com plástico decorativo.


Fig. 16 Rádio transistor “Sputnik”

Dimensões - 185x125x49 mm, peso com baterias - 950 G. Havia uma bateria solar na parte superior do gabinete! O custo do aparelho era de 514 rublos - esse era aproximadamente o salário médio de um trabalhador na época.

Portanto, devido à falta de dados sobre satélites, houve uma confusão com os satélites.

E o que se segue disso?


No próximo 2017, nós (Rússia e o mundo inteiro) celebraremos o 60º aniversário do lançamento dos Primeiro e Segundo satélites artificiais da Terra. Gostaria de recorrer à administração da JSC Russian Space Systems com uma proposta de publicar até agora um relatório sobre os sistemas Sputnik-2 e Sputnik-3, pois é óbvio que isso é de grande importância histórica, não apenas para a indústria espacial, mas também para indústria eletrônica da Rússia, que está viva, não importa o quê.

A superioridade da tecnologia espacial soviética sobre a americana jogou sem querer contra o desenvolvimento de transistores domésticos, uma vez que havia tubos de rádio adequados para resolver problemas existentes sem se preocupar em economizar tamanho e massa, como os americanos tinham que fazer. Como resultado, olhando para trás, vemos quão longe os sistemas espaciais automáticos da NASA estão atualmente envolvidos ativamente no estudo do sistema solar (Marte, Júpiter, Saturno, Plutão ...). A Agência Espacial Europeia ESA, que está ativamente envolvida em satélites de pequeno porte (micro e nanossatélites), não fica para trás. Nas próximas décadas, é improvável que uma pessoa domine o sistema solar, mas isso pode ser feito pela mente humana usando as “mãos” de dispositivos automáticos com a necessária “inteligência”. Após o declínio de 1990-2000,Apesar de certos sucessos de desenvolvedores domésticos, a Rússia carece de microcircuitos próprios capazes de resolver problemas de computação do nível moderno ou até do nível de amanhã (afinal, os projetos espaciais estão planejados por vários anos) e possuem a resistência à radiação necessária e a tolerância a falhas. E o problema aqui não está tanto no atraso tecnológico existente, como na ausência de um entendimento comum da aparência de tais sistemas de computação e, portanto, na falta de não apenas uma base de componentes eletrônicos, mas também de software confiável e eficiente. Você não pode repetir os erros do passado - você precisa aprender com eles.capaz de resolver problemas computacionais do nível moderno ou até do nível de amanhã (afinal, os projetos espaciais são planejados por vários anos) e possuir a resistência à radiação necessária e a tolerância a falhas. E o problema aqui não está tanto no atraso tecnológico existente, como na ausência de um entendimento comum da aparência de tais sistemas de computação e, portanto, na falta de não apenas uma base de componentes eletrônicos, mas também de software confiável e eficiente. Você não pode repetir os erros do passado - você precisa aprender com eles.capaz de resolver problemas computacionais do nível moderno ou até do nível de amanhã (afinal, os projetos espaciais são planejados por vários anos) e possuir a resistência à radiação necessária e a tolerância a falhas. E o problema aqui não está tanto no atraso tecnológico existente, como na ausência de um entendimento comum da aparência de tais sistemas de computação e, portanto, na falta de não apenas uma base de componentes eletrônicos, mas também de software confiável e eficiente. Você não pode repetir os erros do passado - você precisa aprender com eles.falta não apenas de base de componentes eletrônicos, mas também de software confiável e eficiente. Você não pode repetir os erros do passado - você precisa aprender com eles.falta não apenas de base de componentes eletrônicos, mas também de software confiável e eficiente. Você não pode repetir os erros do passado - você precisa aprender com eles.

Anotações
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 — -60oC +125oC. — -55oC...+125oC.

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.

Source: https://habr.com/ru/post/pt398969/


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