Vencedor da corrida do transistor espacial

Dedicado a
60º aniversário do lançamento do primeiro satélite artificial da Terra,
70º aniversário do Gabinete Especial de Design do Instituto de Energia de Moscou (OKB MPEI)

Há pouco menos de um ano, foi publicado meu primeiro artigo no Geektimes “O primeiro transistor no espaço: aspectos pouco conhecidos da corrida espacial” , no qual foi discutida a questão: em qual espaçonave os transistores semicondutores (“triodos de cristal”) foram usados ​​pela primeira vez - no American Explorer-1 ou em um do soviético? Naquela época, era impossível dar uma resposta final: só era possível “estreitar o círculo de suspeitos” para três dispositivos - Sputnik-2, Sputnik-3 e Explorer-1. Para minha grande alegria, o artigo encontrou uma resposta, inclusive entre os funcionários das empresas Roscosmos, e esforços conjuntos levaram à conclusão bem-sucedida da investigação, da qual quero familiarizar os leitores com os resultados.

Progresso da investigação

O artigo do ano passado terminou com links para uma fonte de informação sobre transistores no Sputnik-3 [1] e uma citação de uma fonte americana [2]:

O curador da entrevista fornece um link para uma publicação de 2001 [1], 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.

Nos comentários do artigo, eles deram um link para o noticiário , que mostra um dispositivo para medir a intensidade dos raios cósmicos. Infelizmente, os interiores do dispositivo não são visíveis de modo a discernir a presença ou ausência de transistores lá.

Ficou claro que precisávamos ir a Roscosmos: talvez houvesse algum material sobre os primeiros transistores nos arquivos das empresas? Escrevi uma carta através do site da Roscosmos . Seguiu-se uma resposta oficial do diretor do Departamento de Complexos e Sistemas Espaciais Automáticos da Roscosmos State Corporation K.V. Borisov, preparado pelo Desenhista Geral Adjunto da JSC Russian Space Systems (RKS, anteriormente NII-885) V.B. Steshenko. Vladimir Borisovich, em particular, relatou [3]:

De acordo com os materiais de arquivo desclassificados à nossa disposição, o primeiro satélite terrestre artificial soviético lançado em 4 de outubro de 1957 instalou uma estação de rádio a bordo (instrumento D-200) desenvolvida no AO RKS (anteriormente NII-885), consistindo em dois transmissores de rádio operando nas frequências de 20 e 40 MHz. Os transmissores foram feitos em tubos de rádio. Não havia outros dispositivos de rádio de nosso desenvolvimento no primeiro satélite.

No segundo satélite, com o cachorro Laika a bordo, os mesmos transmissores de rádio foram instalados como no primeiro satélite. No terceiro satélite, outros transmissores de rádio do nosso projeto (código Mayak) foram instalados, operando a uma frequência de 20 MHz. Os transmissores de rádio Mayak, fornecendo uma potência de saída de 0,2 W, foram fabricados nos transistores de germânio da série P-403.

A descrição técnica dos transmissores de rádio do equipamento D-200 foi incluída no “Relatório sobre o desenvolvimento da estação de rádio de bordo do primeiro satélite terrestre artificial soviético (dispositivo D-200”.) Edição reimpressão - M .: “Media Publisher”, 2012.

O registro das oscilações das partículas carregadas mencionadas no seu pedido pela AO RKS não foi animado. O RKS não possui outros materiais de arquivo para o segundo e o terceiro satélites.

Em uma conversa privada, V.B. acrescentou que, de acordo com informações de colegas da RSC Energia com o nome de S.P. Korolev (anteriormente OKB-1), o equipamento Sputnik-2 e -3 foi desenvolvido no OKB MEI e, de acordo com as memórias de veteranos, os transistores estavam localizados na fonte de energia do transmissor Sputnik-2 .

Restava entrar em contato com o OKB MPEI. Hesitei com o pedido, porque não tinha certeza, em primeiro lugar, de que alguém nesta organização estaria pronto para procurar materiais de arquivo e, em segundo lugar, que esses materiais de arquivo foram preservados e suas cópias eletrônicas eram legíveis. Por exemplo, aqui está a forma na qual uma cópia eletrônica do circuito do oscilador do gerador aparece no transmissor do satélite Avangard (EUA) [4]:


Fig. 1 Cópia eletrônica do diagrama do circuito oscilatório do gerador no transmissor do satélite Vanguard (EUA) (do Project Vanguard Report no.15, 1957, pág.11)

No entanto, superando as dúvidas, enviei um e-mail ao Diretor da OKB MPEI A.S. Chebotaryov. Qual foi minha surpresa quando, em 9 de setembro, dia da cidade de Moscou, fui chamado pelo pesquisador principal da OKB MEI ¹ Belostotskaya Kira Konstantinovna e, em primeiro lugar, confirmou a presença de transistores no Sputnik-2 e, em segundo lugar, prometi enviar materiais!

Resultados da Investigação

Após algum tempo, Kira Konstantinovna esclareceu que os triodos de germânio da série P4 foram usados ​​pela primeira vez no sistema de telemetria Tral ² , desenvolvido pelo Setor Especial do Departamento de Pesquisa Científica MPEI (agora OKB MEI JSC) no segundo satélite em 4 de novembro de 1957 . Em apoio a essas informações, há um trecho de um artigo publicado na revista "Radio Engineering Notebooks" em 2007 [5] por Petr Zhakovich Criss , que liderou o grupo responsável pela instalação de dispositivos e sistemas em navios no final da década de 1950 no campo de treinamento da Turatam, para fábricas autônomas de fábricas. e testes complexos, etc. e, infelizmente, faleceram em 30 de junho de 2017.

Kriss Petr Zhakovich (1923-2017)	Belostotskaya Kira Konstantinovna

Fig. 2. Os primeiros transistores soviéticos poderosos P4A (E) -P4D (E), P4P, P4U, MP4B (Foto do site do Museu de raridades eletrônicas )

Como não há uma versão eletrônica dos Cadernos de Engenharia de Rádio na Web, permito-me citar um trecho completo do artigo que enviei a K.K. Belostotskaya:

... N. Khrushchev ficou tão inspirado pelo enorme sucesso político e de propaganda do primeiro satélite que desejou consolidar e desenvolver imediatamente esse sucesso. A melhor maneira para isso, ele considerou o lançamento de outro satélite para o 40º aniversário da Revolução de Outubro, ou seja, até 6 e 7 de novembro de 1957. Nesse caso, o satélite precisava ter uma nova qualidade. Com tal demanda, N.S. Khrushchev se voltou para M.V. Keldysh e S.P. Korolev. Em um ambiente próximo a S.P. Korolev, nasceu uma idéia - lançar um cão no espaço ...

Foi proposto o lançamento da unidade central do Seven em órbita, na qual o sistema de telemetria Tral normalmente fica, anexando a ele um contêiner com um cachorro, um daqueles que são usados ​​há muitos anos desde o lançamento dos primeiros estudos de lançamento vertical. mísseis pós-guerra P1 e P2. (O trabalho foi realizado sob a orientação de Acad. A.A. Blagonravov).

O recipiente foi modificado para aumentar o suprimento de água e alimentos. Os dispositivos para pesquisa e monitoramento de parâmetros vitais foram aprimorados, levando em consideração os recursos mais amplos fornecidos pelo sistema Tral.

Além do contêiner com o cão, foi instalado na unidade central outro contêiner com instrumentos para estudar a radiação ultravioleta e de raios X e a radiação da composição dos dispositivos que já eram fabricados no programa “Objeto D”.

O sistema Tral também precisava de aperfeiçoamento. O conversor eletromecânico de energia que fazia parte dele não foi projetado para operação a longo prazo no espaço, o que exigiu o desenvolvimento de um novo conversor.

O tempo extremamente curto alocado para todo o trabalho (20 dias desde a idéia até o lançamento do foguete) nos levou a realizar todo o trabalho com métodos completamente impensáveis ​​em foguetes. Nenhum projeto, nenhuma documentação. A fabricação de peças e montagens foi realizada de acordo com desenhos a lápis. E apenas os testes foram realizados na íntegra, mantendo todos os requisitos mais rigorosos.

Em particular, durante apenas 8 dias de trabalho dedicado quase contínuo, foram finalizados dois conjuntos do sistema aerotransportado Tral. Este trabalho de emergência foi realizado por um grupo de três chefes de laboratórios e dois engenheiros líderes do Setor de Trabalho Especial do MPEI. Utilizando ferramentas de metal e de montagem, eles mesmos fabricaram e modificaram todos os componentes estruturais e eletrônicos necessários do equipamento sem nenhuma documentação técnica para revisão. Além disso, pela primeira vez, em vez de eletromecânico, um conversor eletrônico de potência estática foi desenvolvido com base na série P4 de triodos de potência de semicondutores recém-lançados no OKB-382. Esses triodos de germânio, sem qualquer documentação, foram entregues pessoalmente a A.F. Bogomolov pelo diretor da OKB-382 . Também foi desenvolvido um dispositivo especial que forma uma tensão de referência trifásica de 500 Hz, necessária para a operação do gerador de sinais do sistema Tral, a partir de um sinal de onda quadrada "meandro" gerado por um conversor estático.

Após testes bem-sucedidos de aceitação contínua no OKB-1 em Podlipki (agora Korolev), esses dois conjuntos (primário e de backup) do sistema Tral foram transportados para o campo de treinamento Tyura-Tam e um deles foi montado no foguete P7. A tempo, em 3 de novembro de 1957, o foguete lançou um novo satélite em órbita, cujo peso (excluindo o bloco central do foguete) já era de 508 kg. A alegria dos médicos que viram no final da primeira vez os indicadores de telemetria como o coração do cão bate era indescritível ...

Conclusões

Assim, ficou provado que o vencedor da corrida de transistores no espaço não era o American Explorer-1, mas o Sputnik-2 soviético! Os primeiros transistores espaciais foram poderosos germânio P4.

O trecho citado do artigo indica que o desenvolvimento de equipamentos eletrônicos para os primeiros satélites não foi menos um feito do que o desenvolvimento de motores, veículos lançadores e outros.O trabalho de persianas eletrônicas domésticas, incluindo construtores de transistores, garantiu o sucesso geral do programa espacial soviético.

Devo tentar encontrar nos arquivos os diagramas de circuitos, desenhos etc.? Acho que não: como mencionado acima, às vezes o trabalho era realizado de acordo com desenhos a lápis em um cenário de corrida louca.

No dia do 60º aniversário do lançamento do Primeiro Satélite Artificial da Terra, que abriu a era espacial, recordemos com gratidão as pessoas que estavam nas origens das indústrias espaciais e eletrônicas domésticas!

Anotações

1 Criador e testador de tecnologia espacial, membro do Conselho de Veteranos da preparação dos primeiros voos espaciais tripulados, operador de rádio honorário da URSS.

2 Para sistemas de rastreamento de foguetes, em particular o sistema Tral, consulte o artigo Geektimes .