¿Sería posible invertir un tokamak para hacer una sonda solar?

Un escudo magnético del tipo que está proponiendo puede bloquear el plasma y, por lo tanto, puede evitar daños debido a la exposición directa al plasma. Sin embargo, un escudo magnético no puede bloquear la radiación electromagnética. La siguiente información está un poco fuera de lugar de su pregunta, pero muestra la importancia de la radiación electromagnética para una sonda solar:

El sol irradia un espectro de luz de cuerpo negro a 5.778 Kelvin. La temperatura de la superficie de Mercurio a un promedio de 36 millones de millas del sol es de ~800 Kelvin o alrededor de 500 C. La Sonda Solar Parker se acercará a ~6.2 millones de millas de la superficie del sol.

En este artículo se muestra que la temperatura de equilibrio de un objeto a una distancia$d$de una estrella es

dónde$T_p$es la temperatura del objeto,$T_O$es la temperatura de la estrella,$A$es el albedo o fracción de luz reflejada por el objeto,$d$es la distancia entre la estrella y el objeto, y$R_O$es el radio de la estrella. Un espejo decente refleja alrededor del 99% de toda la luz en el rango espectral relevante. Por lo tanto, la temperatura de equilibrio de la sonda solar Parker, si está completamente cubierta con un espejo plateado, debería ser de aproximadamente 400 K o ~105 C. Lo suficientemente caliente como para hervir agua. Déle un albedo de, digamos, 75% en lugar de 99%, y esa temperatura sube a ~ 890 K o aproximadamente 600 C, que está muy por encima del punto de fusión de la mayoría de las soldaduras. La temperatura máxima de funcionamiento de un transistor SiC es 225C.

Por lo tanto, ¡diseñar una sonda solar es una tarea desafiante!

Es una idea interesante y, en principio, es posible que pueda confinar el plasma solar lejos de una sonda de este tipo utilizando un campo magnético lo suficientemente fuerte. Sin embargo, en la práctica, todas las cosas que hacen que construir un tokamak sea tan difícil se vuelven mucho más difíciles en esta situación.

Por un lado, aunque a lo largo de los años nos hemos vuelto bastante buenos para confinar plasma usando campos magnéticos, todo lo que confinamos sigue siendo vulnerable a las inestabilidades. La dinámica del plasma confinado es muy complicada y bordea el caos en muchas situaciones; por lo tanto, ninguna de las configuraciones de campo que usamos en este momento elimina por completo la posibilidad de que un trozo de plasma (todo, en muchos casos) escape del confinamiento y choque con la pared después de un corto tiempo. En un tokamak, esto suele estar bien, ya que el plasma se enrarece lo suficiente como para que la transferencia de momento total no cause daños mecánicos (aunque la alta densidad de energía tiende a causar una química superficial muy interesante). Dentro de la atmósfera solar, este puede no ser el caso, especialmente si la inestabilidad permite un flujo continuo de plasma desde la atmósfera solar, en lugar de un solo estallido de energía e impulso. Por lo tanto, no es probable que la atmósfera solar se detenga por mucho tiempo.

Y eso suponiendo que, para empezar, puedas incluso mantener un campo magnético constante. Los tokamaks están construidos para ser dispositivos de potencia pulsada, donde parte del campo de confinamiento se crea aumentando y disminuyendo la corriente en un solenoide gigante. Entonces, el campo solo existirá en pulsos en primer lugar. Incluso si no construye un tokamak y encuentra una manera de crear una configuración de campo estable favorable, crear el campo en primer lugar requiere dos cosas: mucha energía y una forma eficiente de eliminar el calor. Ninguno de estos es particularmente abundante en el espacio. Incluso si encuentra una manera de llevar consigo suficiente energía para crear eficientemente el campo magnético, manteniéndolo sin que sus bobinas se derritan (si son electroimanes convencionales) o se apaguen e incluso se derritan más rápidamente (si son

Lo que estás describiendo se llama vela magnética.

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