Fusion och Rymd- och plasmafysik
Hur fungerar rymden, hur överförs energi mellan olika områden där ute och hur kan vi använda den kunskapen för att utveckla uthålliga energikällor? Det är lite av vad dessa båda forskningsområden tittar på. Rymdforskningen kan på sikt spela en viktig roll för förutsägelser av solens aktivitet och ”vädret” i rymden, vilket har betydelse för såväl astronauters överlevnad som för högteknologiska systems tillförlitlighet på jorden.
Elektrofysik, också kallat plasmafysik, är den gemensamma nämnaren för Fusionsplasmafysik och Rymd- och plasmafysik. Plasma är naturens fjärde tillstånd och finns i många former på jorden och i rymden.
Fusionsplasmafysik
I dag vet vi att fossila bränslen behöver ersättas med andra energikällor i framtiden. Sverige och KTH EE har en viktig internationell roll inom European Fusion Development Agreement (EFDA) i utvecklingen av fusion, en energikälla som tillsammans med förnybara energislag kan ge ren och uthållig energi för all överskådlig framtid. Våra forskare arbetar experimentellt, teoretiskt och numeriskt i projekt relaterade till den internationella fullskaleanläggningen ITER, som tas i drift i Frankrike omkring år 2020.
Rymd- och plasmafysik
Här studerar forskare hur rymden och jordens omgivning fungerar. Genom att samla in data från satelliter och visualisera dessa som bilder i äkta eller falska färger, spektrogram eller tidsserier, byggs successivt en ökad förståelse upp för vad som händer i rymden och hur till exempel energi överförs mellan olika områden. Det bidrar till att stilla den mänskliga nyfikenheten kring vår plats i kosmos, och på sikt kan rymdforskningen spela en viktig roll för förutsägelser av solens aktivitet och ”vädret” i rymden, vilket har betydelse för såväl astronauters överlevnad som för högteknologiska systems tillförlitlighet på jorden.
Tre exempel på forskning
- I Nordens enda fusionsanläggning, Extrap T2R på KTH, fokuserar våra fusionsforskare på att ta fram metoder för aktiv kontroll av plasmainstabiliteter i realtid. Forskningen sker i samarbete med RFX-experimentet i Italien, och har stor betydelse för styrningen av plasmat i framtida fusionsanläggningar. Inom magnetisk inneslutning sker forskningen i nära samarbete med dagens största fusionsexperiment JET i England.
-
Plasma-väggväxelverkan har blivit ett viktigt område som omfattar alla processer som är involverade i utbytet av massa och energi mellan plasma och omgivande väggmaterial. Detta tvärvetenskapliga område är avgörande för olika besläktade aspekter av fusionsreaktordriften, som ekonomi och säkerhet. Gruppen studerar särskilt livslängden hos material och komponenter som kommer i kontakt med plasma, problem med tritiumlagret och stoftbildningsfysik.
- Mätningar i rymden. KTH EE är en del av den svenska rymdforskningen och deltar aktivt i europeiska och globala program. Våra forskare och ingenjörer bygger till exempel instrument för mätningar i rymden. Instrumenten flygs sedan på rymdsonder eller satelliter under ledning av NASA (National Aeronautics and Space Administration, USA), ESA (European Space Agency) eller JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency). Runt vår egen planet omfattar projekten ofta flera satelliter för samtidiga mätningar i flera punkter med syfte att studera dynamiska fenomen medan sonder till andra planeter är av mer utforskande karaktär. I anslutning till rymdinstrumenten och analys av data genomförs ibland laboratorieexperiment för få en än djupare förståelse av vad mätningarna innebär.
Samarbeten/projekt på området
Kontaktpersoner
Fusion
Jan Scheffel
Professor i fusion
jan.scheffel@ee.kth.se
08-790 8939
Rymd- och plasmafysik
Lars Blomberg
Professor i rymdplasmafysik
lars.blomberg@ee.kth.se
08-790 7697
