В Китае запустили самую мощную в мире центрифугу

Самая мощная центрифуга в мире — первая из трёх основных центрифуг, размещённых в Центре центробежных гипергравитационных и междисциплинарных экспериментов — недавно начала работу в Ханчжоу, провинция Чжэцзян. [Фото/Xinhua]

Самая мощная центрифуга в мире — первая из трёх основных центрифуг, размещённых в Центре центробежных гипергравитационных и междисциплинарных экспериментов — недавно начала работу в Ханчжоу, провинция Чжэцзян.

Этот объект, являющийся ключевым национальным научным проектом, предназначен для создания гипергравитационного поля в сотни и тысячи раз сильнее земной гравитации, что обеспечит жизненно важную поддержку для широкого спектра исследований.

Под руководством Чжэцзянского университета объект включает три основные центрифуги, шесть экспериментальных модулей и 18 бортовых устройств.

Первая центрифуга расположена в круглой подземной камере площадью 230 квадратных метров. Во время работы её вращающееся плечо длиной 6,4 метра приводит в движение присоединённое экспериментальное устройство, заставляя его вращаться с высокой скоростью. Чем быстрее вращение, тем больше создаваемая центробежная сила — создаётся гипергравитационное поле, когда центробежное ускорение превышает нормальную гравитацию.

Машина прошла приёмочные испытания, достигнув уровней гравитации от 10 до 300 раз превышающих земную.

«Мы стремимся создать экспериментальные среды для изучения движения многофазных веществ путём регулирования центробежного ускорения и нагрузки, — сказал Чэнь Юньминь, главный научный сотрудник объекта. — Эти среды будут охватывать временные масштабы от кратких моментов до 10 000 лет, пространственные масштабы от атомного уровня до километров и условия окружающей среды от нормальных до высоких температур и давления».

Чэнь, академик Китайской академии наук и профессор Чжэцзянского университета, сказал, что объект позволяет исследователям воспроизводить крупномасштабные природные процессы, такие как геологическая эволюция, крупные катастрофы и экстремальные среды, в контролируемых лабораторных условиях и в гораздо более короткие сроки.

Например, в эксперименте, проведённом при 100-кратной нормальной гравитации, 100-метровая реальная структура может быть смоделирована с использованием 1-метровой модели, а процесс миграции загрязняющих веществ, который в обычных условиях занимает 100 лет, можно наблюдать всего за 3,65 дня. Этот эффект «сжатия времени-пространства», по словам Чэня, будет иметь важное значение для продвижения научных исследований, поддержки разработки новых технологий для крупных инженерных проектов и стимулирования инноваций в материаловедении.

«Чтобы обеспечить стабильную и качественную гипергравитационную среду, отвечающую потребностям различных дисциплин, мы приняли ряд мер — включая глубокое заглубление, низконапорные камеры и технологию жидкостного охлаждения стен», — сказал Лин Даошэн, главный инженер объекта и профессор Чжэцзянского университета.

Объект представляет собой крупномасштабную интегрированную экспериментальную платформу, сочетающую гипергравитационные и экстремальные экологические испытания. Его 18 бортовых устройств будут поддерживать исследования в таких областях, как разработка ресурсов глубокого моря и глубоких недр, предотвращение и смягчение последствий катастроф, утилизация отходов и создание новых материалов.

Чэнь сказал, что команда стремится создать открытую исследовательскую платформу мирового класса и с нетерпением ждёт сотрудничества с ведущими учёными со всего мира.

Строительство объекта началось в ноябре 2019 года. Ожидается, что он будет полностью функционировать к концу следующего года.

Интересный факт: Гипергравитационные исследования имеют практическое применение не только в фундаментальной науке, но и в космической отрасли. Например, центрифуги используются для подготовки космонавтов к перегрузкам во время запуска ракет и возвращения на Землю. Новая китайская установка открывает возможности для моделирования условий на других планетах и создания материалов, которые невозможно получить в обычных земных условиях.