Владимир Владко - Аргонавти Всесвiту (на украинском языке)

Так-от, цiлi шафи таких мiнiакумуляторiв стоять у нас в особливому примiщеннi. Щойно працюючий акумулятор розряджується, автоматичнi прилади виключають його i включають свiжий. Таким чином, машини й апарати спиняються лише тодi, коли виснажиться останнiй мiнiакумулятор. А коли ж це трапиться? Адже так чи iнакше, яким велетенським не був би загальний заряд усiх мiнiакумуляторiв, все одно його не може вистачити на весь час подорожi. Значить, їх треба заряджати. А за рахунок чого? Звiдки взяти потрiбну для цього енергiю?

Звичайно, можна було б одержувати енергiю вiд електрогенераторiв, якi працюють на якомусь паливi. Але для цього потрiбнi i самi генератори, i паливо для них. А все це зайвий вантаж для астроплана. I отут я розповiм про найвидатнiший винахiд, зроблений вченими Шанхайського iнституту енергетичних проблем, яким керує професор Ван Лун. Цей винахiд зроблений був спецiально для нашого мiжпланетного корабля!

Китайськi вченi розробили новий, оригiнальний i абсолютно надiйний засiб постiйно одержувати все нову i нову енергiю протягом всiєї подорожi, всього перебування експедицiї в мiжпланетному просторi. Це прямо генiально по простотi i дотепностi: ми дiстаємо енергiю без будь-яких витрат i зусиль, автоматично! I все це зроблено за iдеєю i пiд керiвництвом нашого професора Ван Луна. Як я його поважаю!

Уже давно вченi мрiяли про те, щоб запровадити безпосереднє перетворення променевої енергiї Сонця на електрику. Саме безпосереднє, а не за допомогою якихось промiжних процесiв, громiздких i незручних. Справдi, було вiдносно легко збудувати потужне велике дзеркало, яке збирало б у фокус сонячне промiння i нагрiвало ним котел з водою. Вода, перетворена на пару, могла б рухати генератор i давати електроенергiю. Такi установки широко створювалися в першiй половинi нашого сторiччя i навiть давали деяку користь. Але вони всi були громiздкими, малопотужними - i головне, сонячна енергiя в них використовувалася тiльки на якихось 5-10 процентiв. Мiзерна кiлькiсть! I легко зрозумiти чому. Адже ж у тих установках променева енергiя Сонця спочатку перетворювалася на теплову, потiм на механiчну, а вже по тому й на електричну.

А от коли б перетворювати променеву енергiю безпосередньо в електричну, без неминучих у промiжних перетвореннях втрат, тодi й процент використання обов'язково пiдвищився б. Втiм, як здiйснити отаке безпосереднє перетворення?..

Щоправда, наука знала своєрiднi речовини, якi пiд впливом свiтла давали так званий фотоефект, викидали з себе електрони, отже - давали електричний струм. їх використовували вже досить давно для влаштування фотоелементiв,найбiльше елемент селен. Проте такi пристрої не вирiшували справи, бо вони давали ще менший коефiцiєнт корисної дiї, перетворювали на електричну енергiю зовсiм мало променевої енергiї Сонця, - якихось 1-1,5 процента.

Отак було довгий час - аж доки наука не вiдкрила чудеснi якостi так званих напiвпровiдникiв. Саме вони, цi напiвпровiдники, якi досi, здавалося, взагалi були нi до чого в електротехнiцi, - поклали початок нової ери у використаннi променевої енергiї Сонця!

Професор Ван Лун пояснив це менi так:

- Виявилося, люба Галю, що напiвпровiдники мають надзвичайну цiннiсть. Чи уявляєте ви собi, що це таке взагалi? Ну от, є вiдомi вам провiдники, найчастiше - метали. Якщо ми замкнемо батарейку вiд кишенькового лiхтарика мiдною, наприклад, дротинкою, то тiєю дротинкою пiде струм i нагрiє її. А що буде, коли ми замкнемо ту ж батарейку дротинкою, скажiмо, з скла чи гуми?

- Та нiчого й не буде, - вiдповiла я, - Нiякий струм по нiй не пiде.

- Цiлком вiрно. Бо i скло, i гума - не провiдники, а iзолятори, як i багато iнших речовин, подiбних до них. Але є такi речовини, якi й струм проводять погано, i в iзолятори не придатнi, наприклад, елементи германiй, селен, кремнiй, закис мiдi й iншi. Вони називаються напiвпровiдниками. До речi, вони мають ще одну цiкаву властивiсть. Якщо їх заморозити, - вони стають добрими iзоляторами; а якщо, навпаки, нагрiти, то вони стають такими ж добрими провiдниками, як i метали.

- Та як же це може бути? - здивувалася я. - Виходить одна й та ж сама речовина може бути i iзолятором, i провiдником?

- Все залежить вiд умов, Галю, - посмiхнувся Ван Лун i почав менi пояснювати, в чому тут рiч. Ну, все це дуже й дуже складно, так складно, що я не беруся тут переказати все те, що менi розповiв професор Ван Лун. Тому одразу перейду до головного.

Отi самi напiвпровiдники, якщо їх освiтлювати, теж викидають з себе електрони (яких вони мають дуже великий запас!) i дають електричний струм. Спочатку такi напiвпровiдниковi фотоелементи перетворювали на електричну енергiю тiльки 10 процентiв променевої сонячної (хоч i це було чимало порiвняно з первiсними, селеновими). А потiм їх дуже удосконалили - i вони почали перетворювати аж 20 процентiв! Це вже зовсiм iнша справа!

Отже, професор Ван Лун вирiшив:

- Хто заважає нам використати напiвпровiдниковi фотоелементи для того, щоб одержувати електроенергiю пiд час мiжпланетної подорожi? Адже стiнка астроплана, повернута до Сонця, весь час буде освiтлена його яскравим промiнням. I це освiтлення буде цiлком постiйним, бо за весь час подорожi жодна хмаринка не закриє вiд астроплана могутнє сяюче Сонце! Значить, якщо вмонтувати в стiнки корпусу астроплана напiвпровiдниковi фотоелементи, вони весь час даватимуть нам електроенергiю, бо весь час на них впливатиме сонячне свiтло, весь час вони перетворюватимуть променеву енергiю Сонця на потрiбну нам електричну. Ось де джерело енергiї для живлення цiлого господарства мiжпланетного корабля!

Може, професор Ван Лун говорив i не зовсiм так, а бiльш по-науковому, але я записала по-своєму, як зрозумiла i як умiю. Вiн каже, що в основному все вiрно; ну, а вже вiн у цiй галузi все знає!

I от виявилося, що такi розрахунки були правильними.

У зовнiшнiх стiнках нашого астроплана вмонтованi малесенькi напiвпровiдниковi фотоелементи. їх безлiч, просто навiть неймовiрна кiлькiсть. Всi вони з'єднанi групами послiдовно, щоб дiстати вiд них потрiбну нам напругу. А групи вже з'єднанi паралельно, - щоб одержуваний струм був потрiбної потужностi. Нiбито просто, - а як трудно було конструкторам розмiстити i розподiлити всi тi незчисленнi фотоелементи, та ще й так, щоб вони не зменшили мiцностi супертитанової оболонки астроплана!

Так чи iнакше, Сонце сяє в мiжпланетному просторi цiлком справно i так само справно працюють нашi напiвпровiдниковi фотобатареї, що являють собою цiлу фотоелектростанцiю. Струм, який ми постiйно одержуємо вiд неї, весь час заряджає мiнiакумулятори - i ми не вiдчуваємо анi найменшої нестачi електроенергiї, яка надходить до нас постiйно i безкоштовно без будь-яких зусиль з нашого боку. Як у чарiвнiй казцi!

Микола Петрович якось сказав:

- Наша енергосистема мусить працювати абсолютно невiдмовно, ще точнiше, нiж людське серце!