Новозеландский стартап в области термоядерной энергетики OpenStar Technologies объявил о том, что стал первой в мире коммерческой компанией, успешно создавшей и удержавшей плазму с помощью реактора на основе левитирующего диполя.
OpenStar – единственная компания, разрабатывающая дипольный реактор для коммерческих целей. В то время как в других концепциях термоядерного синтеза, таких как токамаки и стеллараторы, для удержания плазмы используется множество сверхпроводящих магнитов, создающих сложное магнитное поле, подход OpenStar инвертирует этот процесс. В основе их установки лежит единственный мощный магнит, который свободно парит в вакуумной камере, удерживаемый другим магнитом, расположенным над ним.
Левитация необходима для удержания плазмы вокруг магнита, что исключает контакт сверхгорячего газа с какими-либо опорными конструкциями. Это делает конструкцию потенциально более простой, дешевой и легкой в обслуживании по сравнению с традиционными подходами. В ходе первой публичной демонстрации технологии, на которой присутствовал премьер-министр Кристофер Лаксон, компания из Веллингтона продемонстрировала левитацию полутонного магнита, удерживающего облако сверхгорячего ионизированного газа.
Успешно заставив магнит парить внутри плазмы, OpenStar доказала работоспособность технологии, лежащей в основе их первого прототипа Junior, а также возможность ее многократного масштабирования. Ключевым элементом успешного эксперимента стал запатентованный источник питания, размещенный внутри магнита. Поскольку магнит левитирует в вакууме, его нельзя подключить к источнику энергии проводами. Почти без потерь работающая сверхпроводящая схема действует как беспроводное зарядное устройство, передавая энергию в магнит и поддерживая его работу во время левитации.
В ходе эксперимента OpenStar побила рекорд по количеству энергии, накопленной в магните с помощью источника питания на основе флюксовой накачки, – 170 кДж. По заявлению компании, конструкция настолько эффективна, что встроенному источнику требуется всего 10 Вт электроэнергии для поддержания электрической активности магнита в течение неограниченного времени полета.
«Сегодняшний день также ясно показывает, что диполи не являются невозможными для инженерной реализации, что было фактическим предположением всей отрасли, – заявил генеральный директор OpenStar Рату Матаира. – Наблюдение за левитацией магнита во время удержания плазмы – это важный шаг от вдохновляющей физики к ощутимой инженерной реальности. С помощью Junior мы показали, что диполи могут играть серьезную роль в мировой гонке термоядерного синтеза».
Компания OpenStar, основанная в 2021 году, закладывает основу для разработки своего следующего прототипа Tahi. Его магнитное поле будет в четыре раза сильнее, чем у предшественника, и достигнет 20 Тесла, что в 20 раз мощнее самого сильного постоянного магнита. Создание Tahi поддерживается правительством Новой Зеландии, которое выделило 35 миллионов новозеландских долларов (21 миллион долларов США) из Регионального инфраструктурного фонда.
Дальнейшие эксперименты с использованием Tahi предоставят важные данные, которые лягут в основу масштабирования технологии до коммерческого устройства. Компания стремится запустить его в производство к 2030-м годам.
