Розділ «ШЛЯХИ ЕНЕРГЕТИКИ»

Там, де багато сонця, але мало палива, де поблизу нема залізниць, де треба опріснювати воду, зрошувати чи осушувати землю, такі станції відіграють велику роль. Пекуче сонце, що досі було згубним для посушливих, пустельних районів, допоможе відродити їх до життя.

Однак заходить сонце, і до ранку на геліостанції настає вимушена перерва. Поки що невідомо, чи вдасться за допомогою позаземних супутників-освітлювачів перетворити ніч на день, хоча і про це мріють інженери.

Споруджувати паротурбінні геліостанції за атмосферою вперше запропонував ще К. Е. Ціолковський. Згодом з’явилися проекти великих населених супутників із дзеркалами «сонячними нагрівниками.

Можна вибрати таку орбіту супутника, що його завжди буде освітлено сонцем. Та й про охолодження, яке потрібне, щоб знову перетворити пару на воду І налагодити в паротурбінній установці замкнений цикл, турбуватися не доведеться. Досить воді (або іншій, придатнішій для роботи в такій турбіні рідині) попасти в тінь, як вона охолоне. У світовому просторі можна одержати будь-яку температуру «там немає повітря і грітимуть лише прямі сонячні промені.

У пізніших проектах позаземних станцій для постачання їх енергією передбачено установки іншого типу. Вже з’явилися перші маленькі космічні геліостанції. Вони працюють на супутниках і на автоматичних міжпланетних станціях. Поки що вони занадто дорогі і малопотужні, хоч у космосі дуже зручні і цілком виправдали себе. Це «сонячні батареї, напівпровідникові фотоелементи, що перетворюють променисту енергію в електричний струм.

Труднощі, які виникають при побудові потужних напівпровідникових кремнієвих батарей, вдасться подолати, коли буде знайдено спосіб запобігати їхньому перегріву, що дуже зменшує коефіцієнт корисної дії. Кожний зайвий градус тепла забирає більш як півпроцента енергії. Можливо, світлочутливу поверхню будуть захищати фільтром, який не пропускатиме теплові інфрачервоні промені.

«Віяла» таких батарей розмістяться на великих штучних супутниках. Вони зможуть існувати також окремо від станцій, потрібно лише обладнати їх автоматичними пристроями, що регулюватимуть освітлення батареї сонцем. Певно, доведеться мати на супутникові і акумулятори, бо геліоустановка припиняє роботу, коли супутник потрапляє в тінь Землі. А станції постійно потрібний струм «для роботи механізмів і прикладів, для побутових потреб, для штучного освітлення оранжереї під час короткої супутникової ночі.

Ми знаємо, що на Землю потрапляє лише мізерна частка сонячної енергії. Вийшовши за межі Землі, ми фактично матимемо доступ до безмежного енергетичного багатства.

Можна «якщо буде потреба «створити цілу мережу автоматичних штучних супутників. їхні напівпровідникові приймачі вловлюватимуть сонячні промені і даватимуть струм. Можливо, пощастить оперезати Землю своєрідним намистом із напівпровідникових батарей.

Енергію запасатимуть в акумуляторах. Такі акумулятори стануть у пригоді космічним кораблям, що вирушать у далекі рейси. Потрібні вони і для живлення установок космічного радіозв’язку. А коли люди навчаться передавати енергію на великі відстані без дротів «заатмосферні геліостанції постачатимуть електричним струмом і Землю.

Згодом за атмосферою виникне промисловість «спочатку в невеликих масштабах, а надалі в ширших. Буде споруджено станції-супутники, селища на Місяці й на інших планетах. Очевидно, налагодять видобуток та переробку сировини, знайденої на Місяці чи на астероїдах. Треба буде бурити породу, плавити й зварювати метали. І там знадобляться сонячні електростанції та нагрівники.

Ось ілюстрація «граничних» можливостей космічної геліоенергетики: поверхня Місяця, вкрита напівпровідниковими фотоелементами, дала б десятки трильйонів кіловат електроенергії.

Приклад цікавий, але видається дещо курйозним? Зовсім ні. Щоправда, весь Місяць перетворити на електростанцію неможливо, та й ні до чого це, адже можна побудувати геліоустановки на штучних супутниках нашої планети. Але селища, що виростуть на Місяці, безумовно, повною мірою використовуватимуть сонце для своїх енергетичних потреб.

Земна куля в оточенні супутників-геліостанцій, земна куля із супутниками «штучними термоядерними сонцями, із супутниками-освітлювачами і, звичайно ж, із супутниками-ретрансляторами, маяками, спостерігачами позаземної служби Землі — такою уявляємо собі нашу планету в двадцять першому сторіччі.

Сто ват електроенергії з кожного освітленого сонцем квадратного метра може дати напівпровідниковий фотоелемент. Батарея фотоелементів з кремнію з коефіцієнтом корисної дії десять процентів (сучасна!), площею мільйон квадратних кілометрів, дала б стільки енергії, скільки дають тепер усі електростанції Землі!

Ось як уявляв собі академік А. Ф. Йоффе майбутнє геліоенергетики. Сонячні батареї розташуються на дахах будинків, на надбудовах кораблів, на кузовах автомобілів, на вагонах… Тоді заводи, фабрики, тваринницькі ферми, житла, транспорт одержать дармовий струм.

Якби зайняти батареями бодай невеличку частину пустель, то цієї електроенергії вистачило б для усієї країни. Напівпровідникові батареї можна було б розмістити на схилах гір, де багато сонця і які не можна використати для чогось іншого. Зрештою, на штучно створених в океані островах теж можна знайти місце для геліостанцій.

Звичайно, коли пустелі та гірські схили люди навчаться використовувати для сільського господарства, будівництва нових міст і сіл, там не ставитимуть батареї. Геліоустановки «перекочують» тоді на штучні супутники Землі.

Сонце дає не лише світло, а й тепло. Є не тільки сонячні батареї фотоелементів, а й сонячні напівпровідникові термоелектрогенератори. Поки що і вони не здатні створювати великі потужності. їхній коефіцієнт корисної дії малий. Вони потребують високого нагріву і, так само, як сонячні установки, дзеркал.

Все ж навіть якщо термостанції на Землі залишаться скромними трудівниками «малої енергетики» «живитимуть приймачі, нагрівники, холодильники та інші прилади, за атмосферою їх чекає набагато важливіша робота. Термогенератори далеко простіші за парогенератори. Коли з’являться високоекономічні напівпровідникові термобатареї, вони даватимуть струм для позаземних станцій. Невагомість дозволить спорудити найбільші дзеркала.