Владимир Владко - Аргонавти Всесвiту (на украинском языке)

Всi нашi машини, все чисто автоматичне обладнання - все електричне. Електрика - душа астроплана. I яка я рада, що опинилася тут, все побачила на власнi очi, про все дiзналася!

Спочатку я тiльки й робила, що дивувалась. Адже всi цi машини, автомати i рiзнi прилади забирають страшенно багато енергiї. Звiдки взяти стiльки енергiї, щоб її вистачило на всю подорож з Землi на Венеру i назад, та ще й на весь час життя на Венерi? Я й спитала про це Вана (адже саме вiн вiдає всiм господарством корабля). А вiн вiдповiв менi, та ще й пiдморгнув:

- Чого-чого, а електрики в нас досить! Що до цього можете не турбуватися, дiвчино.

Чомусь вiн дуже любить називати мене "дiвчино", каже, що звик так звертатися до студенток, якi працювали з ним у рiзних експедицiях. Ну i хай, менi однаково!

Насамперед вiн показав менi акумуляторне вiддiлення. Ох, як там багато цих самих акумуляторiв, цiлi шафи понаставленi, тiльки не таких, як ми звикли, а зовсiм малесеньких. Вони звуться - мiнiакумулятори, їх сконструювали в Iнститутi електропроблем всього кiлька рокiв тому. Я думаю навiть, що, коли б не було мiнiакумуляторiв, навряд чи можна було б так здорово, дотепно i економно налагодити все наше електричне господарство. Втiм, треба спочатку розказати, що це таке.

Рiзнi акумулятори вiдрiзняються своєю ємкiстю, величиною свого електричного заряду. Це зрозумiло кожному школяревi. Але досi у вжитку були тiльки незграбнi великi акумулятори старого типу. Вони були дуже незручними, з мiзерною ємкiстю. I от, ще на початку нашого столiття, радянський академiк Йоффе теоретично передбачив, що можуть iснувати акумулятори й iншого типу. А потiм ученi розробили його теорiю i створили мiнiакумулятори.

Вони завбiльшки всього з сiрникову коробочку, зовсiм малесенькi. А ємкiсть мiнi акумулятор а така, що вiн може живити своєю електрикою машину на двадцять п'ять кiнських сил протягом цiлих ста годин! Як саме вiн влаштований, я не можу розказати. Знаю тiльки, що в ньому вiдбуваються якiсь складнi хiмiчнi процеси, якi й дозволяють мiнiакумулятору зберiгати в собi такий великий електричний заряд. Ван Лун почав був пояснювати менi, але тут-таки й кинув, сказав, що це з галузi електрохiмiї i що для мене це не важливо. Ну й гаразд, буде час - сама розберуся.

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!