Čínsky gigant na ovládnutie gravitácie “stláča” čas aj priestor

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Odstredivka CHIEF dokáže vyvinúť preťaženie až 1 500 g.

• Zariadenie simuluje storočné procesy v priebehu štyroch dní.

• Projekt stál viac ako 285 miliónov dolárov.

V čínskom meste Chang-čou vyrástol unikátny vedecký komplex, ktorý vedcom umožňuje vytvárať podmienky, aké neexistujú nikde inde na zemskom povrchu. Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility, známy pod skratkou CHIEF, je v súčasnosti najvýkonnejšie zariadenie na simuláciu hypergravitácie na svete.

Toto kolosálne dielo bolo postavené 15 metrov pod zemou, aby sa eliminovali akékoľvek vonkajšie vibrácie, ktoré by mohli narušiť citlivé experimenty. Zariadenie funguje na princípe obrovského rotujúceho ramena s polomerom 6,4 metra, ktoré v kruhovom suteréne roztáča experimentálne moduly do závratných rýchlostí.

Pri maximálnom výkone dokáže jednotka CHIEF1900 vyvinúť silu, ktorá je 1 500-krát silnejšia než bežná zemská gravitácia. Pre porovnanie, v bežnej domácej práčke pri žmýkaní vzniká preťaženie len na úrovni niekoľkých jednotiek g-ton.

Tento "stroj na čas" umožňuje vedcom pozorovať javy, ktoré by v bežnej realite trvali celé dekády alebo storočia. Ak napríklad umiestnite do hypergravitačného poľa malý model pôdy, simulujete tým správanie hlbokého podložia pod obrovskou priehradou.

Šírenie znečisťujúcich látok podzemnými vodami, ktoré trvá v prírode 100 rokov, je možné v tomto zariadení presne zmapovať za necelé štyri dni. Komplex CHIEF je rozdelený do šiestich špecializovaných laboratórií, ktoré sa zameriavajú na rôzne oblasti moderného inžinierstva.

Patrí sem testovanie stability 300 metrov vysokých priehrad, seizmický výskum zemetrasení, hlbinná ťažba surovín a hlbokomorské vŕtanie. Výskumníci tu môžu napríklad reprodukovať tlak vody v hĺbke 2 000 metrov, aby otestovali bezpečnosť ťažby hydrátov zemného plynu.

Aby zariadenie zvládlo tieto extrémne podmienky, inžinieri z univerzity Če-ťiang museli vyvinúť unikátny chladiaci systém a vákuovú komoru. Rotujúce rameno naráža na odpor vzduchu, ktorý generuje obrovské teplo, preto je celá komora odsávaná a steny sú aktívne chladené.

Na vývoji sa podieľal multidisciplinárny tím odborníkov na civilné inžinierstvo, termodynamiku a automatizáciu. V rámci pilotných testov už zariadenie pomohlo modelovať dopady 20 metrov vysokých tsunami na morské dno, čo je kľúčové pre veterné farmy na mori.

Taktiež sa podarilo syntetizovať nové druhy kovových zliatin, ktoré majú vyššiu pevnosť a ťažnosť vďaka tuhnutiu v poliach s vysokou gravitáciou. Tento výskum otvára dvere k materiálom, ktoré by sme na Zemi inak nikdy nedokázali vyrobiť.

Celý projekt s rozpočtom 2 miliardy jüanov je súčasťou širšej čínskej stratégie na budovanie svetových špičkových vedeckých infraštruktúr. CHIEF funguje ako otvorené centrum, ktoré je k dispozícii vedcom a priemyselným partnerom z celého sveta.

Podľa hlavného vedca projektu, profesora Čchen Jün-mina, je tento stroj revolučným nástrojom pre pochopenie evolúcie zemskej kôry. Zariadenie CHIEF1300 už prekonalo predchádzajúce svetové prvenstvo, ktoré držali inžinieri americkej armády so svojou odstredivkou s kapacitou 1 200 g-ton.

Čínsky systém disponuje celkovou kapacitou 1 900 g-ton a dokáže pojať náklad s hmotnosťou až 32 ton. Práve táto masívnosť v kombinácii s vysokým zrýchlením robí z CHIEF bezkonkurenčnú vedeckú platformu.

Vedci očakávajú, že zariadenie prinesie prelomové poznatky aj v oblasti geológie, konkrétne pri simulácii mineralizácie a formovania nerastných ložísk. Pochopenie týchto procesov môže v budúcnosti zefektívniť hľadanie vzácnych surovín potrebných pre modernú elektroniku. 

Hypergravitácia tak funguje ako urýchľovač poznania, ktorý nám umožňuje predpovedať správanie planéty na tisícročia dopredu. Inštalácia najvýkonnejšieho modelu CHIEF1900 sa dokončila koncom decembra 2025, čím sa komplex stal plne operačným. Budúcnosť vedeckého bádania v extrémnych prostrediach sa tak oficiálne presunula do podzemia v Chang-čou.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ:

CHIEF umožňuje urýchliť vedecké objavy v oblastiach, kde by bežné pozorovanie trvalo generácie, čím zvyšuje bezpečnosť infraštruktúry a efektivitu ťažby kritických surovín potrebných pre energetickú transformáciu.

^{Zdroj: scmp.com foto: Xinhua}