Lockheed Martin erhält Patent für tragbaren „Magnetplasmakonzentrator“

Lockheed Martin erhielt ein Patent für das Gerät ohne viel Lärm, dessen Größe einen herkömmlichen Container nicht überschreitet, mit dem Sie jedoch etwa 80.000 Häuser mit Energie versorgen können. Das Patent bezieht sich auf einen "magnetischen Plasmakonzentrator", aber soweit man verstehen kann, handelt es sich tatsächlich um einen tragbaren Fusionsreaktor. Bisher gibt es nur ein Patent mit Zeichnungen und einer Beschreibung, aber das Unternehmen hat keine funktionierende Installation eingereicht. Trotzdem besteht bei weitem keine Null-Chance, dass sich all dies als wahr herausstellt, und Lockheed Martin wird seine Erfindung in naher Zukunft zeigen.

Das Patent ist vom 15. Februar 2018 datiert . Diese ganze Geschichte begann 2013 und 2014 machten Vertreter von Lockheed Martin bekannt, dass sie an einem solchen Gerät arbeiten. Dann gab ein Wissenschaftler namens Thomas McGuire, Leiter des Compact Fusion Project , seine Absicht bekannt, die Entwicklung innerhalb von fünf Jahren abzuschließen. 2013 kündigte er seine Absicht an, in fünf und in zehn Jahren einen funktionierenden Prototypen zu erhalten - die industrielle Produktion solcher Systeme aufzubauen. Das Projekt Skunk Works ist eine Abteilung von Lockheed Martin.

Laut McGuire las er alles, was er konnte, was mit einem Fusionsreaktor zu tun hatte. Infolgedessen entwickelte er in seinem Kopf eine Idee, wie man alle gelesenen Ideen zu einer kombiniert und sie in etwas qualitativ Neues verwandelt. Grundsätzlich verfügt McGuire über die erforderlichen Qualifikationen, um auf dem Gebiet der thermonuklearen Energie zu arbeiten. McGuire hat seine Doktorarbeit am Massachusetts Institute of Technology abgeschlossen. Er studierte Fusion in der Graduiertenschule als mögliche Bewegungsquelle im Weltraum im Zusammenhang mit den Plänen der NASA, die Reisezeit zum Mars zu verkürzen. In den frühen 2000er Jahren beschloss er, ein Hybridgerät zu entwickeln, das die für die meisten Prototyp-Fusionssysteme charakteristischen Probleme nicht aufweist. All dies mag wie ein Witz erscheinen, aber Vertreter von Lockheed Martin haben bereits 2014 über den Fusionsreaktor gesprochen.

Informationen über thermonukleare Energie und die Anlagen, die sie erzeugen können, sind sehr umfangreich. Seit den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts haben Wissenschaftler versucht, sich vorzustellen, wie eine thermonukleare Anlage und ein Reaktor aussehen und funktionieren sollten, und so konzeptionelle Prototypen von Geräten erstellt. Alle von ihnen sind riesig und sehr teuer. Zum Beispiel kostet der International Thermonuclear Experimental Reactor , an dem die internationale Gemeinschaft in Frankreich arbeitet, ungefähr 50 Milliarden US-Dollar und wiegt ungefähr 23.000 Tonnen. Der Reaktor sollte um 2021 fertig sein.


Am interessantesten ist, dass Guire mit dem Konzept des Tokamak arbeitet. Ein modifiziertes, aber dennoch ein Konzept. Tokamak (Ringkernkammer mit Magnetspulen) ist eine Ringkernanlage zur Einschließung von Magnetplasma, um die Bedingungen zu erreichen, die für eine kontrollierte Kernfusion erforderlich sind. Das entsprechende Systemdesign wurde erstmals in den 1950er Jahren in der Sowjetunion vorgeschlagen. Danach begannen sowjetische Wissenschaftler aktiv an der Schaffung einer thermonuklearen Anlage zu arbeiten. Zu dieser Zeit schienen nur noch wenige Jahre bis zur Schaffung eines funktionierenden thermonuklearen Reaktors zu verbleiben. Na ja, vielleicht 10-20 Jahre. Aber nein, es dauerte viel länger, mindestens einen mehr oder weniger funktionierenden Prototyp eines Systems zu erstellen, das Plasma für einen signifikanten Zeitraum (Sekundenbruchteile) erzeugen und halten kann. Tokamaks haben aufgrund des relativ niedrigen „Magnetdrucks“ eine technische Einschränkung hinsichtlich des Plasmaeinschlusses.

Tokamaki kann nur mit einer bestimmten Menge Plasma umgehen, die ihren eigenen Namen hat - Beta-Limit. Die tragbare Installation von Lockheed Martin enthält magnetisches Plasma mit einem Magnetspiegel. Magnetfelder mit hoher Dichte reflektieren in diesem Fall sich bewegende Partikel nach innen, wobei die Dichte der Magnetfelder ziemlich gering ist. Das Unternehmen konzentriert sich auf die Entwicklung eines relativ kleinen Geräts, dessen Größe mit einem herkömmlichen Strahltriebwerk vergleichbar ist. Laut Vertretern des Unternehmens ermöglicht seine Idee eine schnellere Entstehung und Verbreitung von Fusionsreaktoren als bei der Umsetzung von Großprojekten wie dem Joint European Torus oder ITER.

Für den Betrieb eines Magnetspiegels werden zwei Sätze von "Spiegeln" verwendet. Der erste befindet sich an beiden Enden im zylindrischen Reaktorbehälter. Ein weiterer Satz umgibt den Reaktorzylinder. Ringmagnete erzeugen einen „diamagnetischen Peak“, eine spezielle Form des Magnetfelds. Im Inneren ändern magnetische Kräfte schnell die Richtung und drücken den Kern auf einen Mittelpunkt zwischen zwei Ringen. Die Felder der externen Magnete drücken die Kerne bis an die Enden des Gefäßes zurück. Ein solches Verfahren ist als "Recycling" bekannt.

Eines der neuen Elemente bei der Konstruktion solcher Geräte sind supraleitende Magnete, mit denen Sie starke Magnetfelder mit weniger Energie als mit herkömmlichen Magneten erzeugen können. Darüber hinaus sieht das Projekt keinen sauberen Strom vor, der laut Lockheed die Hauptursache für Plasmainstabilität beseitigt und den Einschluss verbessert. Ein kleines Plasmavolumen reduziert gleichzeitig die Energie, die zur Synthese benötigt wird. Das Projekt sieht vor, Mikrowellenemitter, die das Plasma erwärmen, durch herkömmliche Injektoren eines Strahls neutraler Partikel zu ersetzen, bei denen elektrisch neutrale Deuteriumatome ihre Energie auf das Plasma übertragen. In solchen Anlagen ist der berechnete Plasmadruck zum Magnetfelddruck ungefähr eine Größenordnung höher als in Tokamaks.

Natürlich wird eine solche Anlage, wenn sie sich als betriebsbereit herausstellt, nicht nur die Energieinfrastruktur der Zivilisation vollständig verändern, sondern auch die Menschheit selbst, die eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle erhält. Ungefähr 11 kg Brennstoff (Deuterium und Tritium) reichen aus, damit die Anlage ein ganzes Jahr lang ohne Unterbrechung arbeiten kann. Das Gerät kann im Laufe des Jahres rund 100 MW erzeugen.

Der Reaktor wird leistungsstark genug sein, um einen gesamten Flugzeugträger oder eine Stadt mit 50 bis 100.000 Einwohnern mit Energie zu versorgen. Vielleicht ist es genau eine solche Installation, die endlich den Weg zum Mars ermöglicht und die Reisezeit aufgrund der Fähigkeit, die Rakete zu beschleunigen, verkürzt. Auf der Basis solcher Reaktoren kann alles erfunden werden. Sie werden in der Lage sein, die Menschheit auf dem Mond oder Mars mit Energie zu versorgen und unbegrenzt viel Strom auf der Erde zu liefern.

Flugzeuge werden nur durch die Mengen an Wasser, Nahrungsmitteln und anderen Komponenten begrenzt, die zur Aufrechterhaltung der Lebensdauer des Teams erforderlich sind. Es gibt genug Treibstoff für viele Jahre Arbeit. Wenn wir über unbemannte Fahrzeuge sprechen, können sie jahrelang im Allgemeinen fliegen, ganz zu schweigen von Satelliten und anderen Systemen. Solche Drohnen werden in der Lage sein, weite Land- und Seegebiete zu überwachen, was das Eindringen von Eindringlingen in die Küstengewässer eines Staates erschwert.


Lockheed Martins tragbare Fusionsreaktorstruktur. Es ist noch nicht klar, ob es einen funktionierenden Prototyp gibt oder ob es sich nur um Bilder handelt

Sie können sich LKWs vorstellen, die mit einer solchen Installation ausgestattet sind. Sie werden keinen Kraftstoff benötigen und jahrelang auf der Straße fahren können, insbesondere wenn es sich um unbemannte Lastwagen handelt, an deren Schaffung derzeit Vertreter der Automobilindustrie arbeiten.

Und es wird fast reine Energie sein, die sich nicht negativ auf die Umwelt auswirkt. Thermonukleare Reaktoren erzeugen weder Strahlung noch schädliche Verbindungen. Auf der Basis von Kernreaktoren wird es möglich sein, Schulen, Krankenhäuser und staatliche Einrichtungen mit Energie zu versorgen. Deuterium und Tritium, Brennstoff für Reaktoren dieses Typs, können problemlos erhalten werden. Kohle, Gas, Öl - all dies wird der Vergangenheit angehören. Irgendwo werden fossile Brennstoffe verwendet, aber die Fusion wird all dies ersetzen. Mit einem kleinen Rektor können Sie die Energieversorgung in der Stadt eines Landes wiederherstellen, das aufgrund einer Katastrophe (Erdbeben, Überschwemmung, Krieg usw.) von der Welt abgeschnitten ist.

Das einzige, was noch übrig bleibt, ist zu verstehen, wann das Unternehmen seine Reaktoren freigeben wird, wenn überhaupt. Das Problem ist, dass Lockheed Martin nicht das erste oder sogar das zweite Unternehmen ist, das versucht, eine funktionierende Fusionsanlage zu schaffen. Zuvor endeten alle derartigen Versuche mit nichts, obwohl viele Projekte diskutiert wurden und sehr aktiv waren. Vielleicht ist es nur ein „hypothetisches“ Patent, das die Möglichkeit bietet, eine bestimmte Technologie zu entwickeln. Der Verdacht, dass das Unternehmen keine vorgefertigte Entwicklung hat, besteht darin, dass die US-Regierung das Recht hat, Patente zur öffentlichen Überprüfung zu schließen, wenn sie eine Bedrohung für die nationale Sicherheit darstellen, aber das "tragbare thermonukleare" ist gemeinfrei. Es gibt viele mögliche Probleme mit dem Patent und der Technologie selbst, so dass es seltsam erscheint, dass die Vereinigten Staaten nichts unternommen haben, um das Patent zu schließen, wenn die Entwicklung noch verfügbar ist.

Auf der anderen Seite kann Skunk Works wirklich etwas hinter dem Kopf haben, und deshalb versucht das Gerät, sich ein wenig zu fühlen, damit die Präsentation der Technologie, wenn dies der Fall ist, mit Fanfare einhergeht. Vertreter des Unternehmens äußerten sich zu verschiedenen Arten von Medien und sagten, dass sich die Technologie allmählich weiterentwickelt. Vielleicht ist dies wirklich so, da das Unternehmen selbst sehr maßgeblich ist, werfen Vertreter von Lockheed Martin keine Worte in den Wind.

Angesichts der Tatsache, dass McGuire 2014 von einer fünfjährigen Entwicklungsperiode sprach, ist die Wahrscheinlichkeit, dass bald etwas Neues gezeigt wird, ungleich Null. Ich möchte hoffen, dass das Unternehmen wirklich etwas erfunden hat, das unsere Zukunft zum Besseren verändern könnte. Es bleibt nur auf eine Widerlegung oder Bestätigung von Gerüchten und Verdächtigungen zu warten.