近日，基于德国格赖夫斯瓦尔德的Wendelstein 7-X仿星器实验展现的潜力，为推动仿星器计划进展，由EUROfusion仿星器工作包项目负责人马尔钦·雅库博夫斯基领导的欧洲顶尖实验室专家团队，确定了未来最关键的物理问题，并制定了研究重点。
Wendelstein 7-X，图片来源：IPP
Wendelstein 7-X仿星器实验激发了聚变界对基于仿星器的聚变反应堆的兴趣，催生了一批致力于利用螺旋等离子体约束技术实现实用聚变能源的初创公司。仿星器为未来聚变电站提供连续运行、避免重大故障、无需高等离子体电流等固有优势，但仍存在一些物理难题。
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在格赖夫斯瓦尔德举办的研讨会上，专家们热烈讨论后，形成了一份题为《仿星器反应堆的关键物理不确定性及相关研究需求》的报告。该报告系统梳理了在设计和建造首台仿星器反应堆(HELIAS FOAK)前必须解决的关键物理不确定性，汇集了EUROfusion整个仿星器研究项目的专家智慧，是一份全领域评估报告。
报告识别并优先考虑了五个相互关联领域中的不确定性，包括情景整合、快粒子和阿尔芬波、堆芯输运、磁流体动力学平衡和旋转变换控制、热和粒子排出以及等离子体 - 壁相互作用。每个不确定性都根据其对机器设计的潜在影响和当前知识水平，采用新开发的“主观科学准备度等级”(SSRL)量表进行评估，范围从1(新兴假设)到9(差距已完全解决并整合到基线设计中)。
在场景集成方面，首要挑战是开发可靠的燃料供应方案;对于快粒子，高等离子体β值下快离子约束改进及阿尔芬本征模驱动损失验证仍需在反应堆相关条件下进行;堆芯输运模型需发展到能预测反应堆工况下的温度和密度分布;磁流体动力学平衡和稳定性方面，高β值下的非线性行为等是优先考虑问题;对于等离子体 - 壁相互作用和排气，HELIAS反应堆是否需要封闭式岛状偏滤器等是最紧迫未解之谜。
针对每个已发现的差距，报告明确了具体调查需求，并说明了解决方式，包括理论和模拟、在现有设施(如Wendelstein 7-X)上实验，或通过诊断技术、建模工具或新型实验设备进步来解决。
该报告是EUROfusion为HELIAS First-of-a-Kind(欧洲首座仿星器聚变电站项目)构建科学基础的更广泛努力的一部分，与正在进行的托卡马克项目并行。通过及早确定重要物理步骤并设定明确研究重点，仿星器领域为未来几年制定了切实可行的路线图，有助于将当前不确定性转化为未来设计决策和反应堆开发更可靠的基础。
