Володимир Владко - Аргонавти Всесвіту

Звичайно, можна було б одержувати енергію від електрогенераторів, які працюють на якомусь паливі. Але для цього потрібні і самі генератори, і паливо для них. А все це зайвий вантаж для астроплана. І отут я розповім про найвидатніший винахід, зроблений вченими Шанхайського інституту енергетичних проблем, яким керує професор Ван Лун. Цей винахід зроблений був спеціально для нашого міжпланетного корабля!

Китайські вчені розробили новий, оригінальний і абсолютно надійний засіб постійно одержувати все нову і нову енергію протягом всієї подорожі, всього перебування експедиції в міжпланетному просторі. Це прямо геніально по простоті і дотепності: ми дістаємо енергію без будь-яких витрат і зусиль, автоматично! І все це зроблено за ідеєю і під керівництвом нашого професора Ван Луна. Як я його поважаю!

Уже давно вчені мріяли про те, щоб запровадити безпосереднє перетворення променевої енергії Сонця на електрику. Саме безпосереднє, а не за допомогою якихось проміжних процесів, громіздких і незручних. Справді, було відносно легко збудувати потужне велике дзеркало, яке збирало б у фокус сонячне проміння і нагрівало ним котел з водою. Вода, перетворена на пару, могла б рухати генератор і давати електроенергію. Такі установки широко створювалися в першій половині нашого сторіччя і навіть давали деяку користь. Але вони всі були громіздкими, малопотужними — і головне, сонячна енергія в них використовувалася тільки на якихось 5-10 процентів. Мізерна кількість! І легко зрозуміти чому. Адже ж у тих установках променева енергія Сонця спочатку перетворювалася на теплову, потім на механічну, а вже по тому й на електричну.

А от коли б перетворювати променеву енергію безпосередньо в електричну, без неминучих у проміжних перетвореннях втрат, тоді й процент використання обов’язково підвищився б. Втім, як здійснити отаке безпосереднє перетворення?..

Щоправда, наука знала своєрідні речовини, які під впливом світла давали так званий фотоефект, викидали з себе електрони, отже — давали електричний струм. їх використовували вже досить давно для влаштування фотоелементів, — найбільше елемент селен. Проте такі пристрої не вирішували справи, бо вони давали ще менший коефіцієнт корисної дії, перетворювали на електричну енергію зовсім мало променевої енергії Сонця, — якихось 1–1,5 процента.

Отак було довгий час — аж доки наука не відкрила чудесні якості так званих напівпровідників. Саме вони, ці напівпровідники, які досі, здавалося, взагалі були ні до чого в електротехніці, — поклали початок нової ери у використанні променевої енергії Сонця!

Професор Ван Лун пояснив це мені так:

— Виявилося, люба Галю, що напівпровідники мають надзвичайну цінність. Чи уявляєте ви собі, що це таке взагалі? Ну от, є відомі вам провідники, найчастіше — метали. Якщо ми замкнемо батарейку від кишенькового ліхтарика мідною, наприклад, дротинкою, то тією дротинкою піде струм і нагріє її. А що буде, коли ми замкнемо ту ж батарейку дротинкою, скажімо, з скла чи гуми?

— Та нічого й не буде, — відповіла я, — Ніякий струм по ній не піде.

— Цілком вірно. Бо і скло, і гума — не провідники, а ізолятори, як і багато інших речовин, подібних до них. Але є такі речовини, які й струм проводять погано, і в ізолятори не придатні, наприклад, елементи германій, селен, кремній, закис міді й інші. Вони називаються напівпровідниками. До речі, вони мають ще одну цікаву властивість. Якщо їх заморозити, — вони стають добрими ізоляторами; а якщо, навпаки, нагріти, то вони стають такими ж добрими провідниками, як і метали.

— Та як же це може бути? — здивувалася я. — Виходить одна й та ж сама речовина може бути і ізолятором, і провідником?

— Все залежить від умов, Галю, — посміхнувся Ван Лун і почав мені пояснювати, в чому тут річ. Ну, все це дуже й дуже складно, так складно, що я не беруся тут переказати все те, що мені розповів професор Ван Лун. Тому одразу перейду до головного.

Оті самі напівпровідники, якщо їх освітлювати, теж викидають з себе електрони (яких вони мають дуже великий запас!) і дають електричний струм. Спочатку такі напівпровідникові фотоелементи перетворювали на електричну енергію тільки 10 процентів променевої сонячної (хоч і це було чимало — порівняно з первісними, селеновими). А потім їх дуже удосконалили — і вони почали перетворювати аж 20 процентів! Це вже зовсім інша справа!

Отже, професор Ван Лун вирішив:

— Хто заважає нам використати напівпровідникові фотоелементи для того, щоб одержувати електроенергію під час міжпланетної подорожі? Адже стінка астроплана, повернута до Сонця, весь час буде освітлена його яскравим промінням. І це освітлення буде цілком постійним, бо за весь час подорожі жодна хмаринка не закриє від астроплана могутнє сяюче Сонце! Значить, якщо вмонтувати в стінки корпусу астроплана напівпровідникові фотоелементи, — вони весь час даватимуть нам електроенергію, бо весь час на них впливатиме сонячне світло, весь час вони перетворюватимуть променеву енергію Сонця на потрібну нам електричну. Ось де джерело енергії для живлення цілого господарства міжпланетного корабля!