Американская частная термоядерная компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) объявила о сотрудничестве с международными технологическими компаниями NVIDIA и Siemens для создания цифрового двойника прототипной установки SPARC. Предполагается, что применение искусственного интеллекта, данных и инструментов управления проектами в составе цифрового двойника позволит ускорить переход к коммерческой термоядерной энергетике.
Цифровой двойник будет опираться на данные из портфеля промышленного ПО Siemens Xcelerator, включая Designcenter NX для продвинутого инженерного проектирования и инструменты управления жизненным циклом изделия Teamcenter. CFS использует эти решения для создания, каталогизации и обработки конструкторской документации и сборочных единиц. Далее такие данные и модели могут быть задействованы в рабочих процессах моделирования и симуляций CFS, включая подключение инструментов на базе ИИ.
Для интеграции данных с «классическими» и ИИ‑поддерживаемыми физическими моделями CFS планирует использовать библиотеки NVIDIA Omniverse и OpenUSD, что позволит сформировать высокодетализированную виртуальную копию SPARC. По заявлению компании, цифровой двойник даст удобный инструмент для проведения симуляций, проверки гипотез и быстрого сопоставления экспериментальных результатов установки с расчётами. Возможность оперативного анализа данных и быстрого цикла итераций должна ускорить работу CFS по превращению термоядерной энергии в коммерческую реальность.
«CFS сможет сжать годы ручных экспериментов до недель виртуальной оптимизации, используя цифровую инфраструктуру, созданную NVIDIA и Siemens, — заявил сооснователь и генеральный директор CFS Боб Мамгаард. — В рамках этого сотрудничества мы показываем, как ИИ и интегрированная цифровая инженерия могут ускорить путь от проектирования до выдачи мощности в сеть. Это позволит изменить подход к созданию и эксплуатации термоядерных установок в гонке за первый в мире коммерческий термоядерный энергоблок».
Вице‑президент NVIDIA по Omniverse и технологиям симуляции Рев Лебаредиан отметил:
«Коммерческий термояд требует моделирования и решения чрезвычайно сложных задач физики. Используя Siemens NX и библиотеки NVIDIA Omniverse для создания высокоточного цифрового двойника SPARC, CFS сможет ускорить инженерные работы и сократить сроки до получения чистой электроэнергии».
Президент и управляющий директор Siemens Digital Industries Software в Америке Дел Кости подчеркнул:
«Соединяя Siemens Xcelerator с библиотеками визуализации NVIDIA для ИИ, мы демонстрируем, что сквозные цифровые процессы не просто эффективны — они преобразуют подход к разработке. Термояд сложен, но данные объективны. Когда вы объединяете реальную производственную “разведку”, применяете ИИ и прогоняете тысячи сценариев, вы убираете догадки и ускоряете инновации. Это будущее промышленной инженерии».
CFS ведёт строительство прототипной установки SPARC в своей штаб‑квартире в Девенсе (штат Массачусетс). SPARC описывается как компактное высокопольное устройство, рассчитанное на получение чистой термоядерной энергии: по габаритам оно сопоставимо с существующими установками среднего класса, но должно обеспечивать значительно более сильное магнитное поле. Торроидальная («в форме бублика») установка будет использовать мощные электромагниты для создания условий термоядерной реакции, включая температуру в камере свыше 100 млн °C. Целевые параметры — 50–100 МВт термоядерной мощности и коэффициент усиления реакции более 10.
Предполагается, что SPARC станет основой для первой коммерчески жизнеспособной термоядерной электростанции ARC мощностью около 400 МВт(э), чего достаточно для энергоснабжения крупных промышленных площадок или порядка 150 тыс. домов. Ввод ARC с выдачей мощности в энергосистему запланирован на начало 2030‑х годов.
В июле прошлого года Google подписала с CFS соглашение об инвестициях и закупке электроэнергии (offtake) на 200 МВт от первой коммерческой станции ARC, которую планируется построить в штате Вирджиния.
