Kinija pastatė milžinišką požeminę hipergravitacijos mašiną, kuri gali suspausti erdvę ir šimtmečius trunkantį laiką į vos kelias dienas

Giliai po Hangdžou mieste esančia laboratorija inžinieriai užbaigė montuoti masyvų besisukantį įrenginį. Mašina įrengta apvalioje, 230 kvadratinių metrų ploto požeminėje kameroje, esančioje 15 metrų gylyje. Tokia lokacija parinkta siekiant apsaugoti aplinką nuo ekstremalios vibracijos, kurią prietaisas sukelia veikdamas.

Įranga veikia panašiai kaip milžiniška pramoninė centrifugavimo ciklo mašina. Ji suka sunkius fizinius modelius dideliu greičiu naudodama milžinišką 6,4 metro spindulio svirtį. Mokslininkai naudoja šį įrenginį, kad paveiktų medžiagas ekstremaliomis apkrovomis ir stebėtų jų degradaciją kontroliuojamomis sąlygomis.

Kai tyrėjai šiuos modelius suka dideliu greičiu, jie pagreitina gamtinius procesus, kuriems paprastai prireiktų šimtmečių. Mašina sutrumpina gamtinių geologinių reiškinių laiko skalę iki kelių dienų.

G-tonų galios ribos peržengimas

Mašina, pavadinta CHIEF1900, veikia Džedziango universiteto Centrifuginės hipergravitacijos ir tarpdisciplininių eksperimentų padalinyje. „Shanghai Electric Nuclear Power Group“ sukurtas įrenginys sugeneruoja iki 1900 g-tonų jėgą. Palyginimui, standartinė buitinė skalbimo mašina gręžimo metu sukuria apie 2 g jėgą. CHIEF1900 daug tonų sveriančius mėginius paveikia jėgomis, kurios beveik du tūkstančius kartų viršija įprastą Žemės trauką.

Šis naujas įrenginys aplenkė ankstesnį pasaulio rekordininką – JAV armijos inžinierių korpuso Viksburge naudojamą 1200 g-tonų centrifugą. CHIEF1900 taip pat pakeičia savo pirmtaką CHIEF1300, kuris anksčiau veikė tame pačiame objekte.

Ekstremali trintis ir mechaninis judėjimas generuoja milžinišką šilumą. Kad vidiniai komponentai neišsilydytų, inžinieriai sukūrė vakuuminę aušinimo sistemą kartu su priverstine oro ventiliacija. Sistemoje naudojamas didžiausio skersmens flanšas, kada nors sukurtas šiai užduočiai, sujungiantis vakuuminį siurbimą su šaltnešio linijomis.

Fizinio laiko suspaudimas ekstremalia jėga

Pagrindinė CHIEF1900 paskirtis – laboratorinių eksperimentų laiko ir fizinio mastelio sutrumpinimas. Kai tyrėjai įdeda 3 metrų aukščio užtvankos modelį į kamerą ir suka jį 100 g pagreičiu, modelis patiria tokią pat vidinę įtampą, kaip ir pilno dydžio 300 metrų konstrukcija realiame pasaulyje. Tai leidžia inžinieriams pastebėti galimas griūties vietas dar prieš pradedant statybas.

Hipergravitacinė aplinka taip pat pagreitina lėtus geologinius procesus:

Geležinkelių patikra: Mokslininkai tikrins, kaip greitųjų traukinių bėgiai rezonuoja su aplinkiniu dirvožemiu ir kada gruntas neatlaikys nuolatinės vibracijos.

Taršos migracija: Stebėti, kaip teršalai iš giliųjų sluoksnių patenka į gruntinius vandenis, įprastai truktų dešimtis tūkstančių metų. Šioje kameroje procesas sutrumpinamas iki 3,65 dienų.

Džedziango universiteto vyriausiasis mokslininkas Chen Yunmin teigė, kad įrenginys leidžia kurti eksperimentines aplinkas, kurių trukmė svyruoja nuo milisekundžių iki dešimčių tūkstančių metų.

Ateities operacijos Hangdžou

Daugumą komponentų kūrėjams teko gaminti nuo nulio, nes standartinės pramoninės dalys neatlaikydavo tokių apkrovų. Požeminis objektas yra 285 milijonų dolerių investicija į fizikos mokslų infrastruktūrą. Centras apima šešias specializuotas kabinas, skirtas šlaitų projektavimui, seisminei geotechnikai, giliavandenei inžinerijai ir geologiniams procesams.

Planuojama, kad ši laboratorija taps pasauline platforma, kurioje laikas eksperimentams bus rezervuojamas panašiai kaip prie didžiųjų teleskopų.