Термоядерный реактор похож на оркестр, где плазма — это мелодия, а магнитные катушки — музыканты. Если один инструмент фальшивит, вся симфония разваливается. В строящемся токамаке SPARC (компактная установка с рекордно сильным магнитным полем) даже крошечная неточность в форме катушек способна вызвать опасные вибрации плазмы, которые могут сорвать реакцию.
Инженеры из Commonwealth Fusion Systems придумали, как удержать мелодию в тонусе. Они спроектировали дополнительные катушки, которые компенсируют асимметрию основного магнитного поля — как дирижёр, который мягким жестом поправляет расстроившуюся скрипку. Главное достижение — расчёт оптимальной геометрии этих катушек: они точно «попадают в ноту» плазменных колебаний и гасят их с минимальными затратами энергии.
Особое внимание уделили самому капризному типу возмущений — так называемым «запертым модам», которые могут полностью остановить плазму. Моделирование показало: новые катушки справляются с ними даже при наихудших допусках на сборку. Это вселяет уверенность, что SPARC сможет выйти на новые режимы работы без риска внезапных сбоев.
Теперь, когда оркестр настроен, можно начинать репетицию главного концерта — устойчивой термоядерной реакции, которая однажды даст человечеству чистую энергию.
Магнитные катушки SPARC изготовлены из высокотемпературного сверхпроводника — материала, который проводит ток без потерь при сравнительно «тёплых» температурах около -200°C, а не при почти абсолютном нуле, как классические сверхпроводники.
Идея укрощения плазмы магнитными полями напоминает сюжет фильма «Человек-паук 2», где герой пытается удержать искусственное солнце в лаборатории — правда, там без счастливого конца.