Теперь в Китае находится самая мощная в мире центрифуга, способная создавать искусственную гравитацию. Эта установка позволит проводить широкий спектр экспериментов, чтобы помочь понять научные явления, моделировать геологические события и испытывать новые материалы.
Расположенный в восточно-китайском городе Ханчжоу, Центробежный гипергравитационный и междисциплинарный экспериментальный центр (CHIEF) вмещает самую большую в мире гипергравитационную центрифугу. По данным South China Morning Post, проект получил зеленый свет от национального правительства в 2018 году, а строительство началось в 2020 году, его стоимость составила около 2 миллиардов юаней (276,5 миллионов долларов США).
По сути, это гигантская вращающаяся рука в большой комнате, которая может нести полезную нагрузку и вращается чрезвычайно быстро, чтобы создать искусственную гравитацию сильнее, чем та, что мы обычно испытываем на Земле.
Когда она вращается с высокой скоростью по кругу, движение руки создает то, что называется центробежной силой; она толкает наружу, имитируя гравитацию, которая может быть во много раз сильнее обычной гравитации Земли (которую мы называем 1G), также известной как гипергравитация. Эта сила помогает нам воспроизводить условия для проверки прочности материалов для строительства мостов и космических кораблей, влияния динамики разлива рек на плотины и того, как растения могут расти в космосе.
Схема геотехнической центрифугиИ-Нань Го, И Ян, Цзюнь-Сян Юй, Де Дин и Я-Лин Ван/Springer Nature
Создавая условия гипергравитации, CHIEF ускоряет физические процессы, которые обычно занимают гораздо больше времени в условиях земной гравитации. Это позволяет ученым наблюдать и изучать явления быстрее и эффективнее.
Чэнь Юньминь, профессор Чжэцзянского университета, возглавлявший проект CHIEF, сказал, что с помощью таких установок «ученые могут наблюдать за переносом загрязняющих веществ, на который в природе ушли бы десятки тысяч лет».
CHIEF Facility в процессе строительства в Future Sci-tech City в Ханчжоу в 2022 году. Муниципальное народное правительство Ханчжоу
Аналогично, вы могли бы использовать центрифугу, подобную этой, чтобы наблюдать, как плотины могут функционировать в течение многих лет нагрузки всего за несколько часов, и безопасно моделировать опасные сценарии. Это помогает инженерам проектировать более качественные и безопасные плотины и готовиться к потенциальным наводнениям.
Поскольку они позволяют проводить эти реалистичные симуляции гораздо быстрее, чем они происходят в природе, и с меньшими моделями, эти гипергравитационные центрифуги, как говорят, «сжимают» время и пространство. Это также делает их полезными для исследований сложных физических проблем и инженерных задач.
CHIEF разработан для поддержки мощности центрифуги 1900 г-т (ускорение силы тяжести × тонна) и полезной нагрузки до 32 тонн. Говорят, что это больше, чем у любого другого объекта на планете, опережая объект Инженерного корпуса армии США, который управляет 1200 г-т.
В ERDC Инженерного корпуса армии США находится Центр исследований и разработок центрифуг для сложных экспериментов Инженерный корпус армии США — Центр инженерных исследований и разработок
У нас пока нет точных цифр, описывающих размер трех центрифуг CHIEF, но они должны быть абсолютно огромными, чтобы справиться с такой мощностью. Для справки, центрифуга в Космическом центре имени Годдарда NASA была крупнейшей в мире около десяти лет назад, имея диаметр около 140 футов (42,6 м) и максимальную скорость вращения 156 миль в час (250 км/ч). Он способен разогнать полезную нагрузку массой 2,5 тонны до 30 g — намного меньше, чем CHIEF.
Центрифуга диаметром 120 футов от NASA Goddard может разогнать полезную нагрузку массой 2,5 тонны до 30 GsNASA Goddard
Благодаря шести экспериментальным камерам для изучения гипергравитации CHIEF будет поддерживать шесть различных направлений исследований:
- Инженерия склонов и плотин
- Сейсмическая геотехника
- Глубоководные инжиниринг
- Глубоководный инжиниринг
- Геологические процессы
- Обработка материалов
Главный двигатель первой центрифуги запущен и готов к работе; оставшиеся две центрифуги и 10 бортовых устройств для них все еще изготавливаются. Первый этап ввода в эксплуатацию CHIEF должен состояться в этом году.
Источник: South China Morning Post
