В Китае запустили самую мощную в мире центрифугу

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

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 на высокой скорости. 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, — заявил Чэнь Юньминь, главный научный сотрудник объекта. — Эти среды будут охватывать временные масштабы от кратких мгновений 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, отметил, 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 при 100-кратной нормальной гравитации реальная структура высотой 100 метров 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», — пояснил Лин Даошэн, главный инженер объекта и профессор Чжэцзянского университета.

Объект представляет собой крупномасштабную интегрированную экспериментальную платформу, сочетающую гипергравитацию и испытания в экстремальных условиях. Его 18 бортовых устройств будут поддерживать исследования в таких областях, как освоение ресурсов глубоководных и глубоких подземных зон, предотвращение и смягчение последствий катастроф, утилизация отходов и создание новых материалов.

Чэнь отметил, что команда стремится создать открытую научно-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.

Современные центрифуги находят применение не только в фундаментальных научных исследованиях, но и в космической отрасли — для тестирования оборудования в условиях, имитирующих перегрузки при запуске ракет, а также в медицине для разделения биологических материалов.