Американская компания Thea Energy представила проект термоядерной электростанции на основе стелларатора Helios

Репортаж от Wedoany，9 сентября 2026 года расположенная в Карни, штат Нью-Джерси, США, компания в области термоядерной энергетики Thea Energy, Inc. объявила о публикации 16 рецензируемых статей, посвящённых проекту её термоядерной электростанции «Helios», в специальном выпуске журнала «Fusion Engineering and Design» (FED). Спецвыпуск озаглавлен «Проект стеллараторной электростанции Helios компании Thea Energy» и описывает архитектуру Helios и её ключевые инженерные решения.

По данным Thea Energy, Helios представляет собой архитектуру термоядерной электростанции на основе стелларатора, ориентированную на потребности коммерческого развёртывания и объединяющую магнитные катушки, управляемые программно с адаптацией к реальным условиям эксплуатации, систему отвода стеллараторного дивертора для непрерывной работы термоядерной энергетики, а также секционированную схему обслуживания, поддерживающую длительную эксплуатацию. Компания заявляет, что целью Helios является непрерывная поставка в энергосеть около 400 МВт мощности при исключении риска срыва плазмы.

Соучредитель и главный технический директор Thea Energy Дэвид Гейтс отметил, что в Helios применена схема стелларатора с плоскими катушками, призванная решить инженерные проблемы, связанные со сложными трёхмерными модульными катушками традиционных стеллараторов. По его словам, данная конструкция сохраняет работоспособность с учётом производственных отклонений и эксплуатационного износа, что является важным условием достижения конкурентоспособности по стоимости и коммерциализации термоядерной электростанции.

Предварительная концептуальная проработка Helios ранее прошла аттестацию первого этапа «Программы развития термоядерной энергетики по этапным рубежам» (Milestone-Based Fusion Development Program) Министерства энергетики США (US Department of Energy, DOE). Thea Energy утверждает, что стала первой компанией-получателем поддержки в рамках этой программы, получившей аттестацию этапного рубежа по проекту электростанции, причём соответствующая аттестация была проведена независимой группой экспертов по термоядерной энергетике. Компания планирует ввести Helios в эксплуатацию в 2030-х годах; до этого первой начнёт работу её крупнейшая интегрированная стеллараторная установка «Eos». Eos использует ту же архитектуру стелларатора с плоскими катушками, что и Helios, и позволит подтвердить термоядерные характеристики, значимые для электростанции.

Доцент Университета Висконсин-Мэдисон Бенедикт Гайгер, участвовавший в работе в качестве приглашённого редактора спецвыпуска, отметил, что предложенное командой Thea Energy решение охватывает такие ключевые подсистемы, как дистанционное управление, теплопередача, криогенная техника, электропитание, диагностика и контрольно-измерительные приборы, инженерия магнитов с плоскими катушками. По его мнению, использование плоских катушек и внедрение дивертора с «X-точкой» способствуют снижению инженерной сложности проектирования термоядерной электростанции на основе стелларатора.

Ассистент-профессор кафедры ядерной науки и инженерии Массачусетского технологического института София Хеннеберг заявила, что стелларатор является зрелым направлением магнитного удержания в термоядерной энергетике, однако сложная геометрия катушек долгое время ограничивала инженерные решения. Она считает, что данный спецвыпуск FED системно представляет предварительный концептуальный проект Helios и является одним из примеров того, как в частном секторе термоядерной энергетики результаты исследований направляются на строгое рецензирование.

Согласно раскрытым Thea Energy ключевым параметрам проекта, большой радиус Helios составляет 8 метров, применены квазиосесимметричная конструкция и упрощённая аппаратная схема. Компания утверждает, что это способствует сокращению занимаемой площади и стоимости установки. В Helios также применён секционированный метод обслуживания: целые тороидальные секции могут демонтироваться в радиальном направлении, целевой коэффициент готовности превышает 85%, а срок службы системы — более 40 лет.

Что касается активной зоны и ресурса компонентов, в конструкции Helios между термоядерной плазмой и магнитными катушками поддерживается расстояние 1,2 метра для размещения бланкета и защитного экрана. Thea Energy заявляет, что такое решение способствует увеличению срока службы компонентов. Нейтронно-физический анализ показывает, что минимальный срок службы системы первой стенки составляет 11 лет, а средний — 18 лет. В Helios для изготовления обращённых к плазме компонентов будут использоваться известные материалы, а также будет применяться дейтерий-тритиевая термоядерная технология.

В Helios также внедрён дивертор с X-точкой, аналогичный используемому в токамаках, в архитектуру энергетической установки на основе стелларатора. Thea Energy утверждает, что геометрия этого дивертора относительно проста, а эффективность отвода выше, чем у прежних схем стеллараторных диверторов. Компания также заявляет, что Helios не зависит от будущих научных прорывов, а максимальное магнитное поле его сверхпроводящих катушек составляет 20 тесла, что находится в пределах достигнутых инженерных параметров крупноапертурных высокотемпературных сверхпроводящих магнитов.

Thea Energy была основана в 2022 году в результате выделения из связанных проектов Принстонского университета и Принстонской лаборатории физики плазмы и сосредоточена на коммерциализации архитектуры стелларатора с плоскими катушками. Компания вошла в первый список получателей поддержки «Программы развития термоядерной энергетики по этапным рубежам» Министерства энергетики США, а также получила поддержку в виде шести наград DOE INFUSE и одной награды ARPA-E SCALEUP.