Электричество - главное топливо в космосе

Почему электромобили, которые уже давно развиваются, с таким трудом завоёвывают признание, а почти все космические аппараты, исследовательские зонды, спутники, даже марсоходы в качестве топлива используют исключительно электричество?

Француз Эдмунд Беккерель первым заметил, что свет может переходить в форму электроэнергии. Произошло это в 1839 году, когда Беккерелю исполнилось 19 лет. Впоследствии другие ученые нашли взаимосвязь между светом, материалами и электричеством. Одним из них был Альберт Эйнштейн. В 1905 году, когда ему было 26 лет, он объяснил, как атомы попадают в электромагнитную радиацию (такую как свет) и затем отдают электроны. Этот процесс называется фотоэлектрическим эффектом. Эйнштейн получил Нобелевскую Премию за работу над этим вопросом в 1921 году.

Первые солнечные батареи, которые используются в мире и по сей день, изобрёл Рассел Охл. Он работал инженером в одной из лабораторий в Нью-Джерси. Его фотоэлементы изготавливались из силикона (силикон — он же кремний — может добываться из песка и некоторых пород камня). Он назвал свое изобретение «Светочувствительное электрическое устройство». Заявку на патент Охл подал в 1941 году, а первую солнечную панель, которая могла производить электроэнергию, достаточную для работы простых домашних электрических устройств, его фирма запустила в производство лишь в 1954 году. И почти сразу солнечные панели начали активно использовать в космических целях.

Николай Лидоренко возглавлял Научно-производственное предприятие «Квант» (Элементный электро-гальванический институт) с 1950 по 1984 год. В 1950 году к нему обратился Сергей Королев, работавший над ракетой Р-2. Были созданы автономные системы энергообеспечения для ракеты Р-2, а впоследствии и для Р-5. 4 октября 1957 года был произведен успешный запуск первого в мире искусственного спутника Земли. Автономная системы энергопитания спутника была разработана Лидоренко.

Второй советский спутник был запущен с собакой Лайкой на борту. Системы, созданные под руководством Лидоренко, обеспечивали жизнедеятельность на спутнике с множеством источников тока различного назначения и конструкции.

В этот период Лидоренко пришел к пониманию возможности использования бесконечного источника питания — солнечного света. Солнечная энергия преобразовывалась в электрическую с помощью фотоэлементов на основе кремниевых полупроводников. Именно этот источник — солнечные батареи — был основным и практически бесконечным источником энергии для третьего советского искусственного спутника Земли — автоматической орбитальной научной лаборатории, весившей около полутора тонн. Стоит ли говорить о том, что и 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин совершил исторический полёт на космическом корабле, электрооборудование которого было подготовлено специалистами НПО «Квант»?

Важнейшим этапом деятельности Н. Лидоренко было создание систем энергообеспечения пилотируемых орбитальных станций. В 1973 году на орбиту была выведена первая из таких станций — станция «Салют» — с огромными крыльями солнечных батарей. Это было важным техническим достижением специалистов «Кванта». Солнечные батареи были составлены из панелей из арсенида галлия. Во время работы станции на освещенной Солнцем стороне Земли избыток электроэнергии переводился в электрические аккумуляторы, и эта схема давала практически неиссякаемое энергоснабжение космического корабля.

Успешная и эффективная работа солнечных батарей и основанных на их использовании систем энергообеспечения на станциях «Салют», «Мир» и других космических аппаратах подтвердила правильность стратегии развития космической энергетики, предложенной Н. Лидоренко. В 1982 году за создание систем космической энергетики коллектив НПП «Квант» был награжден Орденом Ленина.