Думают, что в поясе астероидов между Марсом и Юпитером и на планетах добыть сырье для далеких космических рейсов, найти источник энергии поможет астронавтам химия. Возможно, и на Луне будут найдены породы, которые послужат сырьем.
Но не стоит питать несбыточные надежды. Пополнение запаса топлива во время полета крайне сложно, кроме того, до Луны, планет и астероидов надо еще добраться!
Естественно, что в поисках энергии в мировом пространстве взор невольно обращается к Солнцу. Использовать свет и тепло солнечных лучей — Вот о чем мечтают энтузиасты межпланетных путешествий.
Великий русский физик Петр Николаевич Лебедев открыл давление света. Сила светового давления ничтожна: всего около половины миллиграмма на квадратный метр поверхности. Однако из малого складывается большое. И вот набрасываются эскизы кораблей с огромными зеркалами, на которые «давит» свет. Но точный расчет разрушает иллюзии. Слишком мала сила света, слишком велико должно быть зеркало, слишком долог будет разгон до нужной скорости. Нет, как ни заманчива эта идея, она пока несбыточная фантазия.
Только когда удастся обосноваться за атмосферой, можно будет вспомнить и о давлении света. В свободном от тяжести пространстве огромные размеры зеркал — уже не препятствие. Так думали Циолковский и Цандер.
В самое последнее время возник новый проект «световой», или фотонной («фотос» в переводе значит «свет»), ракеты. Мощный источник излучений посылает поток фотонов на зеркало. Давление света создает тягу двигателя. Правда, еще нет и не скоро появятся излучатели энергии столь фантастической мощности. Да и сам такой корабль — дело, вероятно, еще не нашего века. Но он возможен: световой поток, отражаясь от зеркала, будет двигать космический корабль.
Другой замечательный русский физик, Александр Григорьевич Столетов, открыл еще одно явление: способность света рождать электрический ток. Прибор, в котором свет выбивает с металлической поверхности электроны, создавая ток, стал одним из важнейших электронных приборов современности. Его назвали фотоэлементом. Не обратиться ли за помощью к нему?
…Ракета пролетела плотные слои земной атмосферы. Она вылетает навстречу солнечным лучам — туда, где воздух уже не задерживает часть их энергии. Тогда раскрываются по бокам ракеты «веера» из фотоэлементов. Начинает работать ракетная гелиоэлектростанция. Фотоэлементы дают ток, ток дробит молекулы водорода — «топлива» этой ракеты — на атомы. Атомы снова собираются в молекулы, выделяя при этом тепло, которым нагревают жидкий водород, и из ракетного двигателя вылетает газовая струя с огромной скоростью, почти до двенадцати километров в секунду. Не нужно кислорода, ибо нет сгорания, уменьшается топливный запас, энергия берется прямо у Солнца. Солнце не только своим могучим притяжением увлечет корабль в путешествие между планетами, но и сообщит ему силы для окончательного освобождения от власти Земли.
Идея электроводородной ракеты очень заманчива.
Фотоэлемент, несомненно, займет свое место в заатмосферной энергетике. Найдут применение и фотоэлементы, чувствительные к невидимым солнечным лучам — ультрафиолетовым и инфракрасным, интенсивность которых за атмосферой особенно велика. Но современные фотоэлектрические приборы недостаточно совершенны для этих целей. Пока еще силы фототока едва хватает для вращения крохотного моторчика настольного вентилятора.
Энергетике будущего принадлежит и термоэлемент — простой прибор из двух спаянных обоими концами пластинок разных металлов. Достаточно нагреть один из спаев, чтобы получить электродвижущую силу. Пока что такой прибор мало экономичен. Но можно надеяться, что в будущем применение новых материалов и более сильного нагрева с помощью солнечных лучей превратит сегодняшний измерительный прибор в преобразователь энергии.
Все эти надежды вполне реальны: полупроводниковая техника, хотя и сравнительно молода, одерживает победу за победой. Она открывает перед энергетикой невиданные перспективы: тепло и свет в элементах из полупроводников будут давать ток достаточной мощности, нужной силы. И уже на третьем советском спутнике Земли источником энергии отчасти послужили полупроводниковые солнечные батареи.
Как видим, станция с термоэлементами и фотоэлементами была бы предельно проста: от тепла и света солнечных лучей прямо к электрическому току.