Новая космическая миссия НАСА поможет изучить на околоземной орбите загадочное явление магнитного пересоединения, которое мешает наладить промышленное производство термоядерной энергии.
12 марта 2015 г., в космос отправляется миссия, которая поможет изучить природу явления, связанного с выделением колоссальной энергии. Миссия НАСА под названием MMS (Magnetospheric Multiscale) изучит магнитное пересоединение — перезамыкание магнитных линий. Это очень динамичный процесс, в ходе которого линии магнитного поля соединяются, и в результате происходит мощный выброс высокоэнергетических частиц.
Явление магнитного пересоединения приводит к мощнейшим выбросам энергии
Магнитное пересоединение встречается везде, где есть магнитное поле, то есть практически в любой точке Вселенной. На Солнце оно вызывает быстрый нагрев локальных участков атмосферы и выброс высокоэнергетичских частиц. В результате происходит солнечная вспышка, по энергии сравнимая со взрывом множества термоядерных бомб. В ядрах галактик магнитное пересоединение производит взрывы, которые видны с расстояния в миллиарды световых лет. На Земле магнитное пересоединение провоцирует магнитные бури и полярные сияния.
Тем не менее, несмотря на распространенность явления, ученые до сих пор не понимают всех деталей этого процесса. Известно, что магнитные линии перекрещиваются, а затем происходит выброс энергии, сопряженный с разгоном заряженных частиц до скоростей близких к скорости света. Каким образом простое пересечение магнитных линий вызывает столь мощные взрывы? Ответить на этот вопрос поможет миссия MMS.
Четыре "шайбы" MMS отправятся к истокам магнитных бурь
Миссия состоит из четырех спутников, похожих на огромные шайбы диаметром 4 м и высотой 1 м. В космосе спутники развернут 60-метровые штанги с электромагнитными датчиками. Спутники MMS будут два года работать непосредственно в зоне смыкания силовых линий, поэтому они имеют очень прочную и надежную конструкцию.
Формация из четырех космических аппаратов будет лететь на высоте ниже орбит спутников GPS, благодаря чему позицию MMS в пространстве можно будет определить с точностью до 100 м. Четыре спутника, находящиеся на расстоянии около 10 км друг от друга, смогут сканировать большое пространство, и это крайне важно для физиков.
Изучение магнитного пересоединения представляет интерес не только для фундаментальной науки, — оно имеет и огромное практическое значение. Дело в том, что неудачи с освоением термоядерных источников энергии (токамаков) во многом связаны с магнитным пересоединением, которое нарушает стабильность плазмы в процессе ее горения внутри термоядерного реактора. Решить эту проблему на Земле сложно, ведь области магнитного пересоединения в сердечнике реактора занимают всего несколько сантиметров. Невозможно создать миниатюрные и сверхпрочные датчики, чтобы изучать явление в таких малых масштабах.
Космическая миссия MMS имеет намного большие масштабы. В обширном магнитном пузыре, который окружает нашу планету, магнитное пересоединение происходит в пространстве в десятки километров в поперечнике. Так, спутники смогут увидеть, как сталкиваясь с магнитным полем Земли, солнечная плазма вызывает северные сияния.
Ученые надеются, что миссия MMS поможет раскрыть все тайны магнитного пересоединения и, в конечном итоге, ответить на многие вопросы в области фундаментальной и прикладной физики. Возможно, MMS наконец откроет для человечества эпоху чистой и неисчерпаемой термоядерной энергии.
12.03.2015 Источник: zoom.cnews.ru.
Рейтинг публикации:
|
Статус: |
Группа: Посетители
публикаций 0
комментариев 1440
Рейтинг поста:
Избавится от явления пересоединения можно лишь организовав соответствующим образом движение электронов и ядер в плазменном витке, однако в токамаках они ускоряются в противоположные стороны, непрерывно сталкиваясь, так что пытаться организовать их - высокотехнологический monkey business.
Статус: |
Группа: Эксперт
публикаций 0
комментариев 500
Рейтинг поста:
Вообще-то, силовая линия - это линия, соединяющая точки поля с одинаковой его напряжённостью; поскольку точек - бесчисленное множество, то и силовых линий тоже. Иногда они визуализируются в природе материей - плазмой на Солнце и пр. Для визуализации полей условились линии проводить не все, что невозможно, а по определённым правилам. А если бы каждое их слияние или разделение давало хоть мизерную энергию, то её бы выделялось бесконечно много при каждом пересоединении. Линии при этом, кстати, не обрываются и соединяются, что невозможно по определению; сливаются и разделяются линии одинаковой напряжённости поля.
Поэтому т.наз. проблема Токамаков, упоминаемая в заголовке статьи - это проблема не выделения энергии из-за пересоединения МСЛ. А проблема того - какие материальные объекты и почему выделяют эту энергию с изменением магнитного поля при этом (не образуются ли они в самой плазме за счёт её энергии и материи?).Может быть, работы А. А. Власова пора вспомнить?
Что касается этих спутников, то терзают меня смутные сомнения, что это сугубо мирные аппараты.