China lanceert superzwaartekrachtmachine die tijd en ruimte kan 'comprimeren'

SCMP meldde op 18 november dat de China Centrifugal Supergravity and Interdisciplinary Experiment Facility (CHIEF) operationeel is geworden.

CHIEF biedt een multidisciplinair wetenschappelijk platform met de grootste superzwaartekrachtcentrifuge ter wereld. Deze kan krachten genereren die duizenden keren groter zijn dan de zwaartekracht op het aardoppervlak. Dit helpt bij het oplossen van complexe technische problemen in veel vakgebieden.

CHIEF-superzwaartekrachtexperimentfaciliteit in Hangzhou, provincie Zhejiang, China. (Foto: ifeng)

CHIEF is gevestigd in Hangzhou, de hoofdstad van de provincie Zhejiang in Oost-China. Volgens de lokale autoriteiten is de voorlopige voltooiing van het project een mijlpaal in het onderzoek naar hyperzwaartekracht.

Het project werd in 2018 goedgekeurd door de Chinese Nationale Ontwikkelings- en Hervormingscommissie (NDRC). De bouw begon in 2020, onder toezicht van wetenschappers van de Universiteit van Zhejiang.

CHIEF bestaat uit drie hoofdcentrifuges die werken op superzwaartekracht – machines die containers met zeer hoge snelheid laten draaien, zodat zwaardere vloeistoffen en vaste stoffen eruit of naar de bodem worden geperst – en 18 voorgemonteerde eenheden.

De hoofdmotor van de eerste centrifuge – het apparaat met twee grote armen met twee kamers waarin de experimentele modules zijn ondergebracht – is geïnstalleerd. Volgens de autoriteiten in Hangzhou is de bouw van de overige twee centrifuges en tien voorgemonteerde units in volle gang.

De zwaartekracht van de aarde wordt uitgedrukt in 1g (eenheid van zwaartekracht). Een kracht groter dan 1g wordt superzwaartekracht genoemd.

Wanneer een astronaut met een ruimteschip naar de aarde terugkeert, wordt hij of zij blootgesteld aan de effecten van hyperzwaartekracht van 4g. Dit komt overeen met vier keer zijn of haar lichaamsgewicht.

Afbeelding van de grootte van een van de drie centrifuges van CHIEF. (Foto: ifeng)

Superzwaartekrachtcentrifuges worden gezien als revolutionaire onderzoeksinstrumenten omdat ze extreme fysieke omstandigheden kunnen creëren die in de dagelijkse praktijk niet voorkomen.

Volgens professor Chen Yunmin van de Chinese Academie van Wetenschappen kunnen faciliteiten als CHIEF tijd en ruimte 'comprimeren', waardoor onderzoek naar veel complexe natuurkundige problemen mogelijk is en diverse technische doeleinden dienen.

"Wetenschappers kunnen bijvoorbeeld de migratie van vervuilende stoffen observeren die in de natuur tienduizenden jaren zou duren", schreef de heer Chen, die ook de bedenker is van het idee voor deze gigantische wetenschappelijke faciliteit, in een rapport.

's Werelds toonaangevende microzwaartekrachtfaciliteit, momenteel in ontwikkeling door het US Army Corps of Engineers, heeft een capaciteit van ongeveer 1200 gt (zwaartekrachtversnelling x ton). De faciliteit die in aanbouw is in Hangzhou zal naar verwachting 1900 gt bereiken.

Het project is ontworpen om zes hyperzwaartekrachtlaboratoria te huisvesten, die zich elk richten op een specifiek onderzoeksgebied: helling- en damtechniek, seismische geotechniek, diepzeetechniek, diepaardtechniek en -omgevingen, en geologische processen en materiaalverwerking.

Op het gebied van diepzee-engineering zouden dergelijke wetenschappelijke experimenten bijvoorbeeld de werkelijkheid van aardgas-hydraten dichterbij kunnen brengen.

Aardgashydraten, ook wel brandbaar ijs genoemd, zijn bevroren fossiele brandstoffen die zich op de zeebodem en in de permafrost bevinden en bestaan uit water en gas (meestal methaan). Gashydraten worden beschouwd als overvloedig, wijdverspreid en schoonbrandend, waardoor ze een van de meest veelbelovende alternatieve energiebronnen van de toekomst zijn.

Wetenschappers die bij het project betrokken zijn, zeiden dat de hyperzwaartekrachtexperimenten mijnbouwprocessen en verschillende mijnbouwmethoden in diepzeeomgevingen kunnen simuleren. Dit levert belangrijke wetenschappelijke en experimentele ondersteuning op voor optimale mijnbouw en het beperken van toekomstige incidenten.

Volgens openbare informatie wordt CHIEF vermeld als een van de 10 belangrijkste nationale wetenschappelijke en technologische infrastructuren in China's 13e vijfjarenplan voor 2016-2020, met een kostprijs van meer dan 2 miljard yuan (276,5 miljoen USD).

Hua Yu (Bron: SCMP)

Bron