Китай продолжает строительство самого мощного в мире гипергравитационного комплекса – Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility (CHIEF) с максимальным гравитационным притяжением 1900g, что в 1900 раз больше, чем на поверхности Земли. По этому показателю новый объект более чем в полтора раза превосходит аналогичную установку Инженерного корпуса армии США, что делает CHIEF уникальной станцией для исследования гипергравитации.

Нормальную гравитацию на поверхности Земли принято обозначать 1g. При гипергравитации тело человека и любые предметы кажутся тяжелее. Каждый раз, когда астронавт возвращается из космоса, в земной атмосфере микрогравитация сменяется гипергравитацией, и он испытывает перегрузку, в четыре раза превышающую его вес (4g). Несмотря на то, что организму тяжело переносить гипергравитацию, ученые считают ее достаточно интересным явлением. Чтобы изучить влияние повышенной гравитации на живые организмы, материалы и механизмы, используются комплексы, способные искусственно создавать гипергравитацию. Например, испытание космического корабля в условиях повышенной гравитации позволяет подготовить его к полету и предотвратить непредвиденные поломки.

Метод создания искусственной гравитации

Китайское правительство включило CHIEF в десятку лучших национальных научно-технических инфраструктурных проектов. Строительство объекта стоимостью в 276,5 миллиона долларов США, расположенного в городе Ханчжоу (провинция Чжэцзян), началось в 2020 году. По данным South China Morning Post, в 2024 году состоится только первый этап ввода комплекса в эксплуатацию.

На объекте уже размещены три гигантские центрифуги, которые за счет быстрого вращения создают центробежную силу («эффект выталкивания наружу»). Во вращающихся системах она называется искусственной гравитацией. В отличие от естественной гравитации, которая продолжает ослабевать по мере увеличения расстояния от центра Земли, центробежная сила зависит от радиуса вращения и угловой скорости. Усилить естественное гравитационное притяжение Земли невозможно. Что касается центробежной силы, то ее можно значительно увеличить, регулируя скорость вращения и радиус рычага. Современное оборудование позволяет ученым создавать искусственную гравитацию, которая во много раз сильнее естественной гравитации.

Основные направления для исследований

CHIEF включает шесть экспериментальных лабораторий с гипергравитацией:

  1. Глубоководная инженерия. Моделирование экстремальных давлений и сил, испытываемых глубоко под водой, необходимо для разработки подводных сооружений, трубопроводов и исследовательских транспортных средств, которые могли бы эффективно работать в экстремальных условиях.
  2. Обработка материалов. Тестирование новых видов материалов направлено на глубокое изучение их физических и химических свойств.
  3. Проектирование мостов, плотин и других инженерных сооружений. Проверка прочности и устойчивости плотин и мостов при различных уровнях нагрузки является важным условием их многолетней безаварийной эксплуатации.
  4. Геологические процессы. Понимание того, как эрозия, движение плит, извержения вулканов и другие явления формируют поверхность Земли с течением времени, может стать ключом к новым открытиям.
  5. Сейсмическая геотехника. Когда речь идет о землетрясениях, важно тщательно изучить воздействие сейсмических сил на почву и земные породы.
  6. Глубинный инжиниринг. Моделирование экстремальных условий, характерных для глубоких недр Земли, позволяет протестировать оборудование и инструменты, которые задействуются для их изучения.

Эксперименты в перечисленных областях могут привести к созданию новых, экологически чистых источников энергии, более безопасных и долговечных материалов, сейсмостойких и огнестойких конструкций, а также усовершенствованных методов управления отходами. Дополнительным преимуществом с научной точки зрения является создание предпосылок для модернизации технологий, используемых в приливной и геотермальной энергетике. Ученые рассчитывают, что гипергравитационный комплекс повышенной мощности приблизит их к новым открытиям. Однако при проведении экспериментов на CHIEF важно контролировать их влияние на природные (в частности, глубоководные) ресурсы, чтобы ожидаемая польза не обернулась ущербом для окружающей среды.

По материалам zmescience.com