可能創造新的世界紀錄，儘管沒有人願意談論它。在法國南部，35個國家合作進行著有史以來構想的最大、最雄心勃勃的科學實驗之一：被稱為國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）的巨型聚變能源機器。但ITER似乎註定要創造的唯一記錄與在比太陽核心溫度高10倍的溫度下“燃燒”等離子體無關，也與保持這個“人造恆星”燃燒並一次產生數秒的淨能量，或任何其他壯觀且無數的聚變能源先決條件無關。相反，ITER正處於一場創紀錄的災難邊緣，累積的進度延誤和預算超支有可能使其成為歷史上延期最長、成本膨脹最嚴重的科學專案。
ITER本應幫助人類實現一個夢想，即世界能源不再由化石燃料驅動，而是由聚變能驅動，聚變能是使恆星發光的過程。該機器構想於20世紀80年代中期，建成後本質上將是一個巨大的、高科技的、甜甜圈形狀的容器——被稱為託卡馬克——它將容納被加熱到極高溫度的氫，使其電離，形成等離子體而不是氣體。來自和穿過託卡馬克的強大磁場和電場將環繞並加熱等離子云，使內部的原子碰撞並融合在一起，釋放出巨大的能量。但這說起來容易做起來難。自20世紀50年代以來，聚變機器變得越來越大、越來越強大，但沒有一臺機器接近將這種萬能能源輸送到電網所需的水平。ITER是有史以來設計出的最大、最強大的聚變裝置，其設計者希望它成為最終證明聚變發電廠確實可以建造的機器。
ITER專案於2006年正式啟動，當時其國際合作夥伴同意資助一項估計為50億歐元（當時為63億美元）的10年計劃，該計劃本應在2016年使ITER上線。最近的官方成本估算超過200億歐元（220億美元），ITER名義上將在兩年後啟動。然而，最近透過訴訟獲得的 檔案表明，這些數字已經嚴重過時：ITER不僅面臨額外的數年延誤，而且內部也日益認識到，該專案剩餘的技術挑戰註定會使預算進一步失控，成功執行也遙遙無期。
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這些檔案是大約一年前為ITER理事會（ITER的理事機構）的一次非公開會議起草的，檔案顯示，當時該專案正準備迎接為期三年的延誤——是僅六個月前準備的內部估計的兩倍。自從這些檔案撰寫以來的一年裡，ITER傳出的壞訊息不幸地變得更糟。然而，ITER組織內部沒有人能夠提供額外延誤的估計，更不用說預計由此產生的額外費用了。美國能源部（負責美國對ITER的貢獻）也沒有人能夠做到這一點。當就此事聯絡能源部官員時，截至釋出時，他們沒有回覆任何問題。
導致這些最新預計延誤的問題幾年前就已出現。然而，ITER組織極力掩蓋任何問題。遲至2022年7月初，ITER的網站還宣佈，該機器預計將在2025年12月按計劃啟動。之後，該日期帶有一個星號，澄清將對其進行修訂。現在，該日期已從網站上完全消失。ITER領導人也很少透露任何問題。2017年2月，時任ITER總幹事已故的Bernard Bigot與美國能源部代表討論了其進展。“ITER確實在向前推進，”他說。“我們日夜工作……進度按計劃進行。”他提出的時間表暗示一切都在按部就班地進行。ITER綜合設施地基的建設（其中包含一個帶有數百個減震橡膠和金屬疊層板的地震防護系統）本應幾乎完成。從那裡，反應堆本身的組裝計劃於2018年開始。在Bigot發表講話時，其兩個主要部件——一個纏繞在甜甜圈狀託卡馬克周圍的巨型磁線圈和一個構成託卡馬克壁的大型真空容器段——本應分別在一個月內和年底前準備好發貨。然而，線圈將花費近三年多的時間才能完成，容器段也是如此。這些部件分別於2020年1月和2020年4月完成。事實上，該機器的大部分大型部件都比計劃晚了一年或兩年甚至更長時間。很快，ITER的官方組裝開始日期從2018年推遲到2020年。
然後，在2020年初，新冠疫情爆發，減緩了機器部件的製造和運輸。
2021年末，ITER理事會悄悄要求修訂時間表和成本估算，最終在2022年6月的一次閉門會議上提出——幾乎正好在Bigot因不明疾病去世一個月後。幾個月後，當我問ITER的傳播主管Laban Coblentz修訂後的時間表究竟是什麼時，像專案中的其他人一樣，他拒絕透露此資訊——或任何其他暗示延誤或成本超支可能有多嚴重的線索。根據Coblentz的說法，Bigot的去世使ITER陷入了“領導層相當痛苦的過渡”，這實際上使修訂後的時間表變得毫無意義。他說，“向您提供一份在[2022年]6月分發給ITER理事會的內部檔案，該檔案已不再是最新或在任何意義上是準確的，沒有任何意義。”
為了回應這種搪塞，今年早些時候，我根據美國《資訊自由法》提起訴訟，尋求揭露ITER預計的進度和成本問題的程度。到目前為止，該訴訟已取得部分成功。它提取了部分經過編輯的檔案，這些檔案顯示，在2021年11月，ITER的內部估計顯示該專案已經面臨大約17個月的延誤。到2022年6月ITER理事會會議時，這一數字已翻了一番，達到大約35個月的延誤——足以輕鬆地為ITER已經臃腫的預算增加數十億美元。但這個時間表並沒有反映其他註定會帶來更多延誤的事件。
來源：Amanda Montañez; 資料來源：Charles Seife
除了ITER的一些部件遠遠落後於計劃到達外，一些機器也被證明是有缺陷的。一些旨在保持ITER液氦冷卻劑低溫並保護機器壁的熱遮蔽層由於焊縫與用於清洗金屬的酸之間的相互作用而腐蝕和破裂。這需要修理。“總而言之，就是要拆除大約20公里的非常細的管道，更換這些管道——在大多數情況下，修理熱遮蔽層，在某些情況下，製造新的熱遮蔽層，”Coblentz說。“就ITER而言，這不是一個高成本的部件。”此外，真空容器的一些拼圖式部件——旨在以亞毫米級的精度組裝在一起——被證明其製造精度沒有達到要求。“您可以合法地稱之為製造缺陷，”Coblentz補充道。2022年11月，ITER組織決定不僅停止真空容器的組裝，還要拆除已經安裝的段進行維修。即便如此，美國橡樹嶺國家實驗室ITER專案主任Kathryn McCarthy本週在國會作證時表示，ITER“持續的專案進展向我們表明，在船舶大小的聚變部件上實現毫米級的工程精度是可能的。”
除了這個困難之外，2022年1月，法國核安全域性（ASN）完全停止了ITER的組裝。ASN不相信，在其他問題中，計劃中機器周圍的輻射遮蔽量是否足夠，並且該機構不會讓組裝繼續進行，除非ITER能夠證明它可以確保人員安全。但是，增加更多的遮蔽可能會堆積比橡膠和金屬抗震地基所能承受的更大的重量。“ASN將根據ITER組織要求的自我支援的檔案[ASN]重新考慮解除託卡馬克裝置的組裝暫停，”ASN發言人Evangelia Petit在給我的一封電子郵件中寫道。該檔案除其他外，必須解決針對輻射危害的生物防護問題。然而，Coblentz表示，僵局是由“過度保守主義”造成的，並暗示這種情況可以透過允許ITER在低功率下執行來解決，以便在切換到高功率執行之前可以更充分地繪製和了解輻射危害。
2022年末，Bigot的繼任者Pietro Barabaschi承認，真空容器和熱遮蔽層的問題將嚴重破壞ITER備受吹捧的首次執行（所謂的首次等離子體日期）的時間安排。“我們當然非常清楚在進度和成本方面造成的後果——而且這些後果將是巨大的，”他在2022年11月ITER新聞稿中表示。然而，這些延誤的長度和成本仍然不清楚，Barabaschi的宣告沒有解決供應鏈問題——或監管問題，這些問題沒有改善。2023年3月，ASN發現某些焊工（他們必須在金屬部件之間進行核電站級的焊接）的資格被偽造。ITER官員隨後禁止了提供焊接服務的供應商在工地上的任何活動，但ASN要求ITER審查所有相關的承包商貢獻，並準備一份關於偽造行為的影響宣告。Coblentz認為，2022年討論的由延遲的部件和供應鏈問題造成的大約三年延誤，以及由有缺陷的真空容器段和熱遮蔽層造成的大約兩年延誤不會是累加的——許多問題可以並行解決。事實上，他說，ITER組織可能會開始安裝在首次等離子體日期之後才需要的裝置——他暗示，這個日期甚至可能不再是一個相關的目標。
無論等待時間延長四年、五年甚至更長時間，ITER遠非唯一面臨巨大延誤、成本增長和不斷變化的目標的大型科學專案。其擁護者表示，當嘗試需要大量技術發展的大膽任務時，這些障礙是不可避免的。大型專案慷慨的倡導者可能會以詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）為例：原計劃在十年內以略多於10億美元的成本完成，但它花了20年和超過100億美元才將望遠鏡送入太空。這些超支對天文學家來說尤其痛苦，但事後看來似乎是合理的，因為它們確保了JWST的成功發射、部署和正在進行的深空革命性觀測。
但ITER和JWST遠非相同。ITER的孕育期甚至更長——可以追溯到20世紀80年代中期羅納德·里根和米哈伊爾·戈爾巴喬夫之間的握手協議——而且其成本高於歷史上任何科學事業。經通貨膨脹調整後，其價格與製造第一批原子彈的曼哈頓計劃大致相同——而且幾乎肯定會更高。早在2018年，美國能源部副部長就告訴國會，該機器的成本將遠遠超過當時官方公佈的220億美元的價格標籤。ITER官員強烈反駁了這一說法，但該專案最新挫折的尚未公開的影響至少表明，最終賬單還將增加數十億美元。
與JWST在發射後幾個月就開始全面執行不同，ITER在建設結束後數年內都無法投入使用。ITER的真正目的是使用重氫同位素氘和氚進行高功率聚變實驗，這將在該機器達到其首次等離子體里程碑後十多年才會發生。（最初，這些實驗應該在ITER首次亮相後大約五年進行。隨著時間的推移，這變成了10年：計劃的2025年啟動日期意味著氘氚執行將於2035年開始。）ITER啟動日期的進一步推遲可能會導致氘氚實驗的相應延誤。
當受到代價高昂、引發爭端的延誤困擾時，ITER、JWST和其他大型科學專案的架構師通常會透過提醒公眾和政策制定者，偉大的豐碑需要時間來建造。例如，巴黎聖母院和其他哥特式大教堂的計劃規模和複雜程度都非常宏大，以至於從一開始，每個人都知道它們的建造將跨越幾代人；在巴黎聖母院開始建造時，沒有人認為他們會活著看到它完工。然而，ITER的設計者最初並沒有對該專案抱有如此崇高的期望。相反，他們完全相信他們會在幾十年內看到它完成。然而，該專案現在正進入其規劃和建設的第三代，而其重要的實驗至少還要再過一代人才能實現。ITER已成為我們時代的哥特式大教堂：一個美麗但極其複雜的結構，我們祈禱它將幫助我們找到從能源和氣候困境中解脫的救贖。
話又說回來，也許大教堂是一個錯誤的隱喻：雖然巴黎聖母院花了一個世紀才建成，但它更快地成為一個活躍的建築，在建造開始不到一代人的時間內就投入了預期的用途。沒有人能說ITER何時會實現這一點。隨著每個十年的過去，這座打破紀錄的國際大科學紀念碑看起來越來越不像一座大教堂，而更像一座陵墓。