Можно ли перевернуть токамак, чтобы сделать солнечный зонд?

Магнитный экран того типа, который вы предлагаете, действительно может блокировать плазму и, таким образом, может предотвратить повреждение из-за прямого воздействия плазмы. Однако магнитный экран не может блокировать электромагнитное излучение. Следующая информация немного не соответствует вашему вопросу, но она показывает важность электромагнитного излучения для солнечного зонда:

Солнце излучает спектр света черного тела с температурой 5778 Кельвинов. Температура поверхности Меркурия в среднем на расстоянии 36 миллионов миль от Солнца составляет ~ 800 Кельвинов или около 500 C. Зонд Parker Solar Probe приблизится к поверхности Солнца примерно на 6,2 миллиона миль.

В работе показано, что равновесная температура тела на расстоянии$d$от звезды

где$T_p$температура объекта,$T_O$температура звезды,$A$это альбедо или доля света, отраженного объектом,$d$- расстояние между звездой и объектом, а$R_O$это радиус звезды. Приличное зеркало отражает около 99% всего света в соответствующем спектральном диапазоне. Итак, равновесная температура солнечного зонда Parker, если он полностью покрыт серебряным зеркалом, должна быть примерно 400К или ~105С. Достаточно горячей, чтобы вскипятить воду. Дайте ему альбедо, скажем, 75% вместо 99%, и эта температура поднимется до ~ 890K или примерно 600C, что намного выше температуры плавления большинства припоев. Максимальная рабочая температура SiC-транзистора составляет 225°С.

Итак, разработка солнечного зонда — непростая задача!

Это интересная идея, и, в принципе, вы могли бы удерживать солнечную плазму вдали от такого зонда, используя достаточно сильное магнитное поле. Однако на практике все то, что так усложняет создание токамака, в этой ситуации становится намного сложнее.

Во-первых, несмотря на то, что с годами мы довольно хорошо научились удерживать плазму с помощью магнитных полей, все, что мы ограничиваем, по-прежнему уязвимо для нестабильности. Динамика замкнутой плазмы очень сложна и во многих ситуациях граничит с хаотичной; как таковая, ни одна из конфигураций поля, которые мы используем в настоящее время, полностью не исключает возможность того, что кусок плазмы (во многих случаях вся) вырвется из заключения и столкнется со стеной через короткое время. В токамаке это обычно нормально, так как плазма достаточно разрежена, чтобы общий переданный импульс не вызывал механических повреждений (хотя высокая плотность энергии имеет тенденцию вызывать некоторые очень интересные химические процессы на поверхности). В солнечной атмосфере это может быть не так, особенно если нестабильность допускает непрерывный поток плазмы из солнечной атмосферы, а не одиночный всплеск энергии и импульса. Так что маловероятно, что солнечная атмосфера будет задерживаться надолго.

И это при условии, что вы можете поддерживать постоянное магнитное поле. Токамаки созданы как устройства с импульсным питанием, в которых часть ограничивающего поля создается за счет повышения и понижения тока в гигантском соленоиде. Таким образом, поле будет существовать только в виде импульсов. Даже если вы не построите токамак и не найдете способ создать благоприятную устойчивую конфигурацию поля, создание поля в первую очередь требует двух вещей: большого количества энергии и эффективного способа избавления от тепла. Ни один из них не особенно распространен в космосе. Даже если вы найдете способ носить с собой достаточно энергии, чтобы эффективно создавать магнитное поле, поддерживая его без расплавления ваших катушек (если это обычные электромагниты) или гашения и даже более быстрого плавления (если они

То, что вы описываете, называется магнитным парусом.

https://en.wikipedia.org/wiki/Магнитный_парус