Страница 27 из 96
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!
I я розумiю, що це саме так. Адже вiд нашої фотоелектростанцiї, вiд незчисленних напiвпровiдникових батарейок, що заряджають величезну кiлькiсть мiнiакумуляторiв, - цiлком залежить робота всiх чисто механiзмiв i автоматичних приладiв астроплана. А це - цiле складне господарство.
Ось я виписала тут стовпчиком перелiк - з чого складається робота нашого машинного господарства (пiд диктовку професора Ван Луна):
1. Очищення повiтря, конденсацiя води i вентиляцiя всiх примiщень астроплана.
2. Освiтлення i опалення корабля.
3. Робота всiх допомiжних механiзмiв - автоматичних запорiв, дверей, гамакiв, люкiв, шаф, буфета... та тут усього i не перелiчиш.
4. Робота всiх автоматичних приладiв i апаратiв, пов'язаних з керуванням астропланом.
5. I нарештi, автоматична дiя механiзмiв, якi керують ракетними двигунами, подають до них рiдке паливо - атомiт.
Втiм, про це слiд поговорити окремо. I це я знаю вже не з слiв Ван Луна, а з розповiдi самого Миколи Петровича.
Спочатку менi, признаюся, було страшно уявити собi, що тут-таки, за нашими спинами, за тонкими супертитановими переборками астроплана, - лежить багатотонний запас атомiту, нової атомної вибухової речовини величезної сили. Динамiт, пiроксилiн, нiтроглiцерин, тринiтротолуол,- всi цi вибуховi речовини не можуть iти в порiвняння з атомiтом. Ця нова речовина була виготовлена тiльки два роки тому Ленiнградським i Київським iнститутами фiзичної хiмiї - спецiально для нашого астроплана. I, як каже Микола Петрович, тiльки це дало можливiсть здiйснити мiжпланетну подорож на такому порiвняно маленькому кораблi. Микола Петрович пояснив це так:
- От ви вже знаєте, Галю, що без нашої фотоелектростанцiї i мiнiакумуляторiв ми не могли б забезпечити астроплан потрiбною кiлькiстю електроенергiї. Без автоматичних механiзмiв керування i без зiрких земних постiв, без радiолокаторiв i допомоги швидкiсних електронних лiчильних машин - ми не могли б летiти так певно й надiйно, як це вiдбувається тепер. Але головне все ж таки - атомiт. Послухайте мене уважно, i ви зрозумiєте, в чому тут рiч.
Виявляється, що наука i технiка до останнього часу не могли здiйснити пасажирську мiжпланетну подорож тiльки тому, що не iснувало вiдповiдного палива для ракетних двигунiв. Можна було збудувати i вiдрядити снаряд "Мiсяць-1" i навiть корабель "Мiсяць-2", який облетiв навколо Мiсяця i повернувся на Землю. Але пасажирський мiжпланетний корабель - зовсiм iнше дiло.
Адже кожен пасажир - це не лише його власна вага, проте ще й вага продуктiв харчування i численних апаратiв, якi мусять обслуговувати людину в дорозi. Кожному пасажировi треба на день аж нiяк не менше вiд 600 грамiв їжi - це остаточний мiнiмум. Отож скiльки їжi доводиться везти з собою в астропланi трьом пасажирам, що летять на Венеру i назад?.. Який це велетенський вантаж!
Тепер далi. Скiльки ж палива мусить витратити корабель, навантажений в такий спосiб? Адже астроплан має не тiльки пiднятися з Землi i розвинути космiчну швидкiсть, але потiм ще й вдруге злетiти - з поверхнi Венери. I тут створюється щось дуже подiбне до зачарованого кола.
Мiжпланетний корабель мусить везти в своїх баках дуже багато палива - i тому його загальна вага стає бiльшою. Але тодi для його розгону треба витрачати також бiльше палива, i тому знову збiльшувати ємкiсть бакiв. А чим бiльшi баки, тим бiльше треба палива для розгону корабля. I так без кiнця! Виходить, що за рахунок палива вага корабля стає неймовiрно великою - i головна частина цього палива потрiбна тiльки для того, щоб розiгнати до великої швидкостi те ж саме паливо. Де ж вихiд? Як зменшити запас палива, потрiбного для польоту? Це й було головним завданням багатьох учених i конструкторiв упродовж десяткiв рокiв.