У Китаї запрацювала гіперцентрифуга: вчені прагнуть “стиснути” 10 000 років за 3 дні — таємниця експерименту розкривається

Під містом Ханчжоу завершено монтаж великої обертової установки, розташованої в круглій підземній камері площею 230 квадратних метрів на глибині 15 метрів. Таке розташування дозволяє ізолювати лабораторне середовище від вібрацій, що виникають під час роботи машини. Обладнання функціонує за принципом промислового віджиму: важкі фізичні моделі обертаються на гігантському плечі радіусом 6,4 метра, що дозволяє піддавати матеріали екстремальним механічним навантаженням і спостерігати процеси деградації у контрольованих умовах.

Головна мета установки – прискорювати природні явища, які зазвичай тривають століттями, скорочуючи їх до кількох днів. Завдяки цьому вчені отримують змогу вивчати довготривалі геологічні та інфраструктурні процеси у скорочений час.

Технічні характеристики CHIEF1900

Машина CHIEF1900 створена на основі технології відцентрової гіпергравітації Чжецзянського університету та побудована групою Shanghai Electric Nuclear Power Group. Вона здатна генерувати силу до 1900 g-тонн, тоді як стандартна побутова пральна машина виробляє приблизно 2 g. Таким чином, CHIEF1900 піддає багатотонні зразки навантаженням, що майже в дві тисячі разів перевищують силу земного тяжіння.

Установка перевищує попередній світовий рекорд, який становив 1200 g-тонн і функціонував у Віксбурзі, штат Міссісіпі. CHIEF1900 замінила попередню модель CHIEF1300 на тому ж об’єкті. Високі сили та швидкість обертання створюють значне тертя та тепло, тому інженери застосували вакуумне охолодження разом із примусовою вентиляцією, використовуючи великий фланець для поєднання вакуумного відкачування та холодоагентних систем.

Прискорення природних та геологічних процесів

Основне призначення CHIEF1900 – скорочення часу проведення фізичних експериментів і моделювання масштабних процесів. Наприклад, триметрова модель греблі в обертовій камері при навантаженні 100 g піддається таким самим внутрішнім напруженням, як повномасштабна 300-метрова споруда у реальному середовищі. Це дозволяє визначати потенційні точки руйнування великих інфраструктурних об’єктів ще до початку будівництва.

Гіпергравітаційне середовище також прискорює повільні геологічні процеси. Вчені планують досліджувати реакцію високошвидкісних залізничних колій на ґрунт, визначаючи можливі точки руйнування через постійні вібрації. Аналогічно, відстеження руху забруднювачів у ґрунтових водах, що зазвичай займає десятки тисяч років, у камері скорочується до 3,65 днів.

Чень Юньмінь, головний науковець установки, зазначає, що лабораторія дозволяє створювати експериментальні умови, які імітують час від мілісекунд до десятків тисяч років за різних температур, надаючи змогу отримувати нові фізичні дані без повного покладання на комп’ютерне моделювання.

Інфраструктура та подальші дослідження

Будівництво CHIEF1900 вимагало створення багатьох компонентів з нуля, оскільки стандартні промислові деталі не витримували екстремальних навантажень і швидкостей. Підземний центр обійшовся у 285 мільйонів доларів і включає шість експериментальних кабін для різних напрямків: проектування схилів і гребель, сейсмічну геотехніку, глибоководну інженерію та геологічні процеси.

Лабораторія розрахована на роботу як глобальна платформа. Міжнародні та національні команди зможуть бронювати час на CHIEF1900 подібно до того, як астрономи користуються великими телескопами. Комплекс включає три основні блоки та 18 бортових пристроїв для підтримки випробувальних кабін, ще два блоки перебувають у стадії будівництва.

Чень Юньмінь підкреслює, що установка відкриває нові можливості для вивчення явищ та формулювання теорій, використовуючи високоточні контрольовані експериментальні середовища.