چین رکورد جهانی پژوهش‌های هایپرگراویتی را با سانتریفیوژ CHIEF۱۹۰۰ شکست

چین بار دیگر در عرصه پژوهش‌های هایپرگراویتی (گرانش فوق‌العاده) پیشتاز شد و با تکمیل ساخت سانتریفیوژ فوق‌سنگین CHIEF۱۹۰۰، رکورد جهانی خود را ارتقا داد. این دستگاه که توسط گروه Shanghai Electric Nuclear Power ساخته شده، توانایی بی‌نظیری در شبیه‌سازی نیروهای گرانشی بسیار قوی‌تر از گرانش زمین دارد و افق‌های جدیدی را در مطالعه مواد و سازه‌ها می‌گشاید.

قدرتمندترین سانتریفیوژ جهان: CHIEF۱۹۰۰

CHIEF۱۹۰۰ با توانایی شبیه‌سازی ۱۹۰۰ g-تن، در حال حاضر قدرتمندترین سانتریفیوژ جهان به شمار می‌رود. این دستگاه جانشین CHIEF۱۳۰۰ شده که تنها چند ماه پیش در سپتامبر راه‌اندازی شده بود و خود نیز رکورد قبلی ۱۲۰۰ g-تن را که در اختیار سپاه مهندسی ارتش آمریکا بود، شکسته بود. هر دو دستگاه برای مرکز آزمایش‌های بین‌رشته‌ای و هایپرگراویتی (CHIEF) در دانشگاه ژجیانگ در شرق چین توسعه یافته‌اند.

فناوری هایپرگراویتی چیست؟

پژوهش‌های هایپرگراویتی به بررسی اثر نیروهای گرانشی شدید بر طیف وسیعی از پدیده‌ها، از سلول‌های گیاهی و جانوری گرفته تا سازه‌های عظیم مهندسی می‌پردازد. دانشمندان برای این منظور از سانتریفیوژهای بزرگی استفاده می‌کنند که با چرخش اجسام، شرایط گرانش شدید را شبیه‌سازی می‌کنند. میزان هایپرگراویتی با واحد g-تن اندازه‌گیری می‌شود که ترکیبی از شتاب گرانشی (g) و جرم در حال چرخش است. برای درک بهتر، یک خشک‌کن لباس‌شویی حداکثر حدود ۲ g-تن گرانش ایجاد می‌کند، در حالی که CHIEF۱۹۰۰ قادر به شبیه‌سازی ۱۹۰۰ g-تن است.

ویژگی‌های مرکز آزمایش‌های CHIEF

• موقعیت مکانی: این آزمایشگاه در عمق حدود ۱۵ متری زیر محوطه دانشگاه ژجیانگ ساخته شده است تا لرزش‌های ناشی از عملکرد دستگاه به حداقل برسد.
• بودجه: بودجه کل این مجموعه حدود ۲ میلیارد یوان (معادل ۲۸۵ میلیون دلار) اعلام شده است.
• همکاری بین‌المللی: این مرکز پذیرای پژوهشگران بین‌المللی نیز خواهد بود، که نشان‌دهنده اهمیت جهانی این پروژه است.

چرا فضا و زمان فشرده می‌شوند؟

هدف از این فناوری تنها شبیه‌سازی شرایط سفرهای فضایی نیست. ایجاد گرانش فوق‌العاده به دانشمندان این امکان را می‌دهد که پدیده‌های دنیای واقعی را در مقیاس کوچک و در زمان کوتاه بررسی کنند. این قابلیت به محققان اجازه می‌دهد تا فرآیندهایی که در طبیعت طی دهه‌ها یا حتی قرن‌ها رخ می‌دهند، در آزمایشگاه طی چند روز یا هفته مورد مطالعه قرار گیرند.

کاربردهای گسترده فناوری هایپرگراویتی

این فناوری کاربردهای متعددی در حوزه‌های مختلف دارد:

• مهندسی عمران: برای مثال، ساخت یک مدل سه‌متری از دیواره یک سد و چرخاندن آن تحت گرانش ۱۰۰ برابر زمین، همان میزان تنشی را ایجاد می‌کند که یک سد ۳۰۰ متری در دنیای واقعی تجربه می‌کند.
• علوم محیط‌زیست: بررسی مهاجرت آلاینده‌ها در خاک طی هزاران سال.
• حمل‌ونقل: تحلیل ارتعاش خطوط راه‌آهن پرسرعت و تأثیر آن بر زمین.

این پدیده‌ها در حالت عادی و در زمان واقعی، عملاً غیرممکن است که به صورت مستقیم مطالعه شوند.

چالش‌های مهندسی و نوآوری‌ها

ساخت چنین تأسیسات پیشرفته‌ای نیازمند همکاری متخصصان حوزه‌های مختلف از جمله مهندسی عمران، محیط‌زیست، اتوماسیون و علوم مهندسی بوده است. یکی از چالش‌های اصلی، گرمای قابل‌توجهی است که سانتریفیوژهای CHIEF در سرعت‌های چرخش بسیار بالا تولید می‌کنند.

سامانه کنترل دما

برای حل این مشکل، تیم تحقیقاتی یک سامانه کنترل دما مبتنی بر خلا توسعه داده است. این سامانه با ترکیبی از سیال خنک‌کننده و تهویه هوا، گرمای تولیدشده را به طور مؤثری دفع می‌کند و عملکرد بهینه دستگاه را تضمین می‌نماید.

این دستاورد چشمگیر، جایگاه چین را به عنوان پیشتاز جهانی در پژوهش‌های هایپرگراویتی و شبیه‌سازی شرایط افراطی فیزیکی تثبیت می‌کند و به پیشرفت‌های علمی و مهندسی در سطح بین‌المللی کمک شایانی خواهد کرد.