В научно-исследовательском центре Чжэцзянского университета введён в эксплуатацию уникальный аппарат, способный влиять на самую фундаментальную основу мироздания — гравитацию. Гигантская центрифуга CHIEF1900, построенная консорциумом во главе с Shanghai Electric Nuclear Power Group, установила мировой рекорд, создавая условия гипергравитации, эквивалентные 1900 g-тоннам. Этот показатель означает, что масса в одну тонну внутри аппарата испытывает перегрузку, в 1900 раз превышающую земное притяжение. Для сравнения, бытовая стиральная машина в режиме отжима создаёт силу не более 2 g-тонн.
Новый комплекс пришёл на смену своей предшественнице, CHIEF1300, которая сама лишь в сентябре этого года отобрала мировой рекорд у американской центрифуги Инженерного корпуса армии США в Виксберге, штат Миссисипи. Теперь первенство вернулось к Китаю, демонстрируя интенсивное развитие этого направления прикладной науки.
Суть технологии: моделирование времени и масштаба
Главная цель проекта выходит далеко за рамки изучения воздействия перегрузок на космонавтов. Учёные используют гипергравитацию как инструмент для «сжатия» пространства и времени в лабораторных условиях. Принцип основан на простом, но гениальном допущении: создавая экстремальные гравитационные силы, можно смоделировать реальные процессы, длящиеся столетиями или происходящие в гигантских конструкциях, но в миниатюре и за короткий срок.
Практический пример: трёхметровая модель дамбы, помещённая в центрифугу и раскрученная до 100 g, будет испытывать те же механические напряжения, что и реальная 300-метровая плотина под давлением воды и собственного веса. Аналогично, можно изучить, как радиоактивные отходы или химические загрязнители будут мигрировать через геологические породы в течение тысячелетий, или как высокоскоростная железная дорога взаимодействует с грунтом за десятилетия эксплуатации — всё это в масштабе дней или недель.
Инженерный вызов и междисциплинарный симбиоз
Создание установки, вращающей многотонные грузы с невероятной скоростью, потребовало решения уникальных инженерных задач. Лаборатория, бюджет которой оценивается в 2 миллиарда юаней, расположена на глубине 15 метров под кампусом университета для гашения мощных вибраций.
Одной из ключевых проблем стал интенсивный нагрев компонентов на высоких скоростях вращения. Китайские инженеры разработали для этого специализированную систему вакуумного терморегулирования, которая сочетает циркуляцию охлаждающей жидкости и принудительную вентиляцию для эффективного отвода тепла. Многие узлы и механизмы, способные работать в таких экстремальных условиях, были созданы с нуля.
Реализация проекта стала возможной только благодаря совместной работе специалистов из разных областей: инженеров-механиков, специалистов по автоматизации, экологов и строителей.
Перспективы: от фундаментальной науки до прикладных решений
Открытие центра CHIEF с его рекордными возможностями знаменует новый этап в исследованиях. Учёные со всего мира приглашаются к сотрудничеству для проведения экспериментов, которые ранее были физически невозможны.
Потенциальные области применения полученных знаний обширны:
-
Космическая отрасль: Исследование поведения материалов и биологических образцов в условиях, имитирующих гравитацию других планет или длительных перегрузок.
-
Гражданское строительство: Создание более безопасных и долговечных мегасооружений — дамб, небоскрёбов, мостов — благодаря глубокому моделированию их «жизни» в ускоренном времени.
-
Экология: Прогнозирование долгосрочных последствий антропогенного воздействия на геологическую среду.
-
Транспорт: Оптимизация инфраструктуры для скоростных поездов и изучение её взаимодействия с ландшафтом.
Таким образом, CHIEF1900 — это не просто рекордная центрифуга. Это своеобразная «машина времени» для инженерии и геологии, позволяющая заглянуть в отдалённое будущее объектов и процессов, сжав для этого пространственные масштабы и временные периоды в рамках одной лаборатории. Этот проект олицетворяет переход от наблюдения за природными явлениями к их целенаправленному моделированию с помощью технологий, бросающих вызов фундаментальным силам природы.
