Σε μια σημαντική τεχνολογική εξέλιξη που επαναπροσδιορίζει τις δυνατότητες της πειραματικής φυσικής και της μηχανικής, η Κίνα ανακοίνωσε την ολοκλήρωση της κατασκευής της ισχυρότερης φυγόκεντρου υπερβαρύτητας στον κόσμο. Πρόκειται για το σύστημα CHIEF1900, το οποίο εγκαταστάθηκε στην πόλη Hangzhou και υπόσχεται να λειτουργήσει ως ένα είδος επιστημονικής «μηχανής του χρόνου», συμπιέζοντας γεωλογικές διαδικασίες χιλιετιών σε μερικές μόλις ώρες.
Ρεκόρ ισχύος στα έγκατα της γης
Η νέα εγκατάσταση αποτελεί το «διαμάντι» του προγράμματος CHIEF (Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility). Το μηχάνημα σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από τον όμιλο Shanghai Electric Nuclear Power Group και βρίσκεται εγκατεστημένο 15 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, στις εγκαταστάσεις του Πανεπιστημίου Zhejiang.
Η επιλογή της υπόγειας τοποθέτησης δεν είναι τυχαία. Η λειτουργία μιας φυγόκεντρου τέτοιου μεγέθους προκαλεί τεράστιες δονήσεις, οι οποίες θα μπορούσαν να είναι καταστροφικές ή να προκαλέσουν σοβαρές οχλήσεις αν η εγκατάσταση βρισκόταν στην επιφάνεια. Επιπλέον, ένα προηγμένο σύστημα ψύξης με κενό και κυκλοφορία αέρα έχει επιστρατευτεί για να αντιμετωπίσει την έντονη θερμότητα που παράγεται από την κίνηση των βραχιόνων της φυγόκεντρου σε ιλιγγιώδεις ταχύτητες.
Το CHIEF1900 διαθέτει τη μοναδική ικανότητα να παράγει φυγόκεντρη δύναμη 1.900 g-tonnes. Για να γίνει κατανοητό το μέγεθος, η μονάδα αυτή αντιπροσωπεύει το γινόμενο της επιτάχυνσης της βαρύτητας επί τη μάζα του ωφέλιμου φορτίου. Με απλά λόγια, η μηχανή μπορεί να προσομοιώσει συνθήκες βαρύτητας 1.900 φορές ισχυρότερες από αυτές που βιώνουμε στην επιφάνεια της Γης, ξεπερνώντας κατά πολύ το προηγούμενο ρεκόρ που κατείχε το Σώμα Μηχανικών του Στρατού των ΗΠΑ, αλλά και το αμέσως προηγούμενο κινεζικό μοντέλο, το CHIEF1300.
Διαβάστε επίσης
Συμπιέζοντας τον χρόνο και τον χώρο
Η πραγματική αξία αυτής της θηριώδους κατασκευής δεν βρίσκεται μόνο στην ισχύ της, αλλά στο πώς αυτή η ισχύς μεταφράζεται σε επιστημονικά δεδομένα. Όπως εξηγούν οι ερευνητές, η υπερβαρύτητα επιτρέπει τη «συμπίεση» του χρόνου και της κλίμακας.
Ο Chen Yunmin, επικεφαλής επιστήμονας του προγράμματος και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Zhejiang, τόνισε πως στόχος είναι η δημιουργία πειραματικών περιβαλλόντων που εκτείνονται από χιλιοστά του δευτερολέπτου έως δεκάδες χιλιάδες χρόνια και από ατομική κλίμακα έως κλίμακα χιλιομέτρων.
Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι οι μηχανικοί δεν χρειάζεται πλέον να περιμένουν δεκαετίες για να δουν πώς θα συμπεριφερθεί ένα φράγμα, μια γέφυρα ή μια υπόγεια σήραγγα υπό την πίεση του χρόνου και των στοιχείων της φύσης. Αυξάνοντας την ενεργή βαρύτητα, μπορούν να επιταχύνουν τη γήρανση των υλικών και τις γεωλογικές διεργασίες. Ένα πείραμα που θα απαιτούσε 50 χρόνια φυσικής φθοράς για να ολοκληρωθεί στον πραγματικό κόσμο, μπορεί τώρα να διεξαχθεί και να αναλυθεί μέσα σε λίγες ώρες στο εργαστήριο.
Κρίσιμες εφαρμογές για το μέλλον
Οι εφαρμογές του CHIEF1900 είναι πολυδιάστατες και αφορούν κρίσιμους τομείς της σύγχρονης υποδομής και ασφάλειας. Οι επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν τη φυγόκεντρο για να μελετήσουν:
- Στατικότητα Φραγμάτων και Υποδομών: Έλεγχος της δομικής ακεραιότητας μεγάλων έργων υπό ακραίες συνθήκες πίεσης.
- Γεωλογικά Φαινόμενα: Προσομοίωση κατολισθήσεων και των επιπτώσεων καταστροφικών σεισμών σε κτίρια και εδάφη.
- Διαχείριση Πυρηνικών Αποβλήτων: Μελέτη της μακροχρόνιας συμπεριφοράς των χώρων αποθήκευσης πυρηνικών καταλοίπων, διασφαλίζοντας ότι δεν θα υπάρξουν διαρροές μετά από εκατοντάδες χρόνια.
- Εξερεύνηση Βαθέων Υδάτων και Γης: Ανάπτυξη τεχνολογιών για την εξόρυξη φυσικών πόρων από μεγάλα βάθη, όπου οι πιέσεις είναι συντριπτικές.
Μια επένδυση εκατομμυρίων με διεθνή προσανατολισμό
Το κόστος της εγκατάστασης υπολογίζεται στα 285 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ (περίπου 2 δισεκατομμύρια γουάν), ποσό που αντικατοπτρίζει τη στρατηγική σημασία που δίνει η Κίνα στην πρωτογενή έρευνα. Το έργο είχε ανακοινωθεί αρχικά το 2024, ενώ η μικρότερη μονάδα, CHIEF1300, τέθηκε σε λειτουργία τον Σεπτέμβριο του 2025. Το νέο μοντέλο προσφέρει 46% μεγαλύτερη δυναμικότητα, ανοίγοντας τον δρόμο για πειράματα που μέχρι πρότινος θεωρούνταν αδύνατα.
Παρά τον ανταγωνισμό με τις ΗΠΑ στον τομέα της τεχνολογίας, η κινεζική ομάδα φαίνεται να υιοθετεί μια εξωστρεφή προσέγγιση. Σύμφωνα με τις αναφορές, το CHIEF φιλοδοξεί να αποτελέσει φάρο διεθνούς έρευνας, με τους υπεύθυνους να απευθύνουν ανοιχτή πρόσκληση σε επιστήμονες από όλο τον κόσμο να αξιοποιήσουν τις δυνατότητες της νέας φυγόκεντρου.
Το CHIEF1900 αναμένεται να ξεκινήσει τα πειράματα σύντομα, σηματοδοτώντας μια νέα περίοδο ανακαλύψεων όπου τα όρια της φυσικής θα δοκιμαστούν πιο έντονα από ποτέ.
