محققان چینی یک سیستم کنترل پلاسمای جدید ساخته اند که استفاده دقیق از انرژی همجوشی پایدار و خورشید مصنوعی را یک گام به واقعیت نزدیک تر می کند.

به گزارش خبرگزاری فارس به نقل از سی جی تی ان، انرژی همجوشی، که اغلب از آن به عنوان انرژی پاک نهایی یاد می شود، با هدف تکرار فرآیندی طراحی شده که با همجوشی هسته های اتمی سبک برای آزادسازی مقادیر عظیم انرژی بدون انتشار کربن، به خورشید نیرو می دهد.

محققان چینی با ساخت خورشید مصنوعی به دنبال اجرای این روش بر روی زمین هستند.در میان طرح های مختلف برای ساخت خورشید مصنوعی، توکامک - دستگاهی به شکل دونات که از میدان های مغناطیسی قدرتمند برای محدود کردن پلاسمای فوق داغ استفاده می کند - همچنان امیدوارکننده ترین ابزاری است که توسط آزمایشگاه های سراسر جهان در جهت ساخت خورشید مصنوعی به کار گرفته می شود.

با این حال، بزرگترین چالش این روش، پایدار نگه داشتن پلاسما و شکل دهی دقیق آن برای مدتی طولانی است تا واکنش های همجوشی باعث تولید انرژی بیشتری نسبت به مصرف اولیه شوند. کنترل پلاسمای سنتی به شبیه سازهای اولیه و مدل های فیزیکی پیچیده بستگی دارد که اگرچه دقیق هستند، اما استفاده از آنها از نظر محاسباتی بسیار طاقت فرسا بوده و آموزش کارآمد کنترل کننده های پیشرفته را دشوار می کنند.

برای حل این مشکل، محققان چینی، یک مدل با دقت بالا و داده محور ساختند که کاملاً بر اساس داده های تجربی تاریخی برگرفته شده از توکامک Huanliu-3 (HL-3) - پیشرفته ترین دستگاه همجوشی محصورسازی مغناطیسی چین - آموزش دیده است.این مدل، تکنیک های مدرن هوش مصنوعی، از جمله شبکه های حافظه کوتاه مدت طولانی (LSTM) - نوعی شبکه عصبی بازگشتی که قادر به یادگیری وابستگی های بلندمدت در داده های متوالی است - را با مکانیسم های متنوع و نمونه برداری برنامه ریزی شده ترکیب می کند.

این نوآوری ها در کنار هم به مدل اجازه می دهد تا تکامل پارامترهای کلیدی پلاسما، مانند جریان و شکل را در طول زمان به طور دقیق پیش بینی کند، در حالی که از انباشت خطاهای رایج در شبیه سازی های سنتی جلوگیری می کند.این دستاورد گامی بزرگ به سوی آموزش سریع تر و کارآمدتر کنترل کننده های هوشمند برای استفاده در دستگاه های آینده مانند خورشید مصنوعی و راکتورهای همجوشی تجاری است. خورشید مصنوعی به منظور تولید سوخت برای راکتورهای شکافت هسته ای، تولید سوخت مصنوعی و تولید گرما و گرمایش فضا کاربرد دارد.