Chinas Hypergravity-Forschungseinrichtung CHIEF setzt neue Maßstäbe

HANGZHOU / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – In Hangzhou, China, entsteht eine der fortschrittlichsten Forschungseinrichtungen für Hypergravity, die das Potenzial hat, unser Verständnis von Raum und Zeit grundlegend zu erweitern.

Die Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility (CHIEF) in Hangzhou, China, steht kurz vor der Fertigstellung und verspricht, die Grenzen der Hypergravity-Forschung neu zu definieren. Mit einem Budget von über 2 Milliarden Yuan, was etwa 286,6 Millionen US-Dollar entspricht, wird CHIEF die weltweit fortschrittlichste Einrichtung ihrer Art sein. Hypergravity beschreibt Umgebungen, in denen die Schwerkraft die auf der Erde üblichen Werte weit übersteigt. Diese extremen Bedingungen ermöglichen es Wissenschaftlern, physikalische Phänomene zu erforschen, die unter normaler Schwerkraft nicht reproduzierbar sind.

Im Zentrum der Anlage stehen mächtige Zentrifugen, die experimentelle Kammern mit unglaublichen Geschwindigkeiten rotieren lassen und Kräfte erzeugen, die tausendfach stärker sind als die Erdanziehungskraft. Diese Prozesse simulieren einzigartige Stressbedingungen, indem sie schwerere Materialien nach außen schleudern. CHIEF wird drei große Zentrifugen sowie 18 mobile Experimentiereinheiten beherbergen. Die erste Zentrifuge ist bereits installiert und verfügt über zwei lange Arme, die experimentelle Körbe an jedem Ende halten.

Die technischen Berichte aus der Region beschreiben diese Zentrifugen als bedeutende technische Errungenschaft. Sie ermöglichen es Forschern, seltene und intensive Umgebungen zu simulieren, darunter die Geologie der Tiefen der Erde und die Leistungsfähigkeit von Materialien unter hohem Stress. Neben der Physik bedient die Einrichtung mehrere Disziplinen. Sechs spezialisierte Experimentierkammern unterstützen Studien in den Bereichen seismische Geotechnik, Stabilität von Dämmen und Hängen, Tiefseeforschung, geologische Modellierung und fortschrittliches Materialdesign.

In der Tiefseeingenieurtechnik wird CHIEF die Untersuchung von Gashydraten unterstützen. Diese eisartigen Substanzen, die unter Permafrost und in Meeresböden vorkommen, stellen eine riesige und sauberere Energiequelle für die Zukunft dar. Durch die Nachahmung extremer Unterwasserdruckverhältnisse können Forscher Extraktionsmethoden optimieren, Risiken reduzieren und die Effizienz steigern. Diese Forschung hat Auswirkungen auf die Energiesicherheit und den Umweltschutz.

Im Bereich der seismischen Geotechnik werden die Hypergravity-Fähigkeiten von CHIEF es Wissenschaftlern ermöglichen, die Stabilität von Strukturen wie Dämmen und Hängen unter extremem Stress zu untersuchen. Diese Erkenntnisse könnten die Widerstandsfähigkeit kritischer Infrastrukturen in erdbebengefährdeten Regionen verbessern. Die Fähigkeiten von CHIEF heben es von ähnlichen Einrichtungen weltweit ab. Derzeit hat das fortschrittlichste Hypergravity-Zentrum außerhalb Chinas, betrieben vom US Army Corps of Engineers, eine Kapazität von 1.200 g-t (Gravitationsbeschleunigung multipliziert mit Tonnen). Im Vergleich dazu wird CHIEF 1.900 g-t erreichen und ehrgeizigere Experimente ermöglichen.

CHIEF wird eine Lücke in den supergroßen Hypergravity-Experimentiereinrichtungen in China schließen. Als unverzichtbares Experimentiergerät wird es eine fortschrittliche Experimentierplattform bieten und immense Unterstützung für die Entwicklung und Verifizierung wichtiger Ingenieurtechnologien sowie für die Forschung in den Bereichen der Materiewissenschaften bieten. Das System verspricht transformative Fortschritte in Bereichen wie Energie, Materialwissenschaft und Umwelttechnik.

Die Einrichtung spiegelt Chinas Engagement für den Ausbau der wissenschaftlichen Infrastruktur wider. Genehmigt im Jahr 2018 von der National Development and Reform Commission (NDRC), ist CHIEF Teil des 13. Fünfjahresplans (2016-2020), der zehn kritische wissenschaftliche Projekte für die nationale Entwicklung identifizierte. Die Regierung von Hangzhou hat den Fortschritt von CHIEF als wichtigen Meilenstein in der chinesischen Wissenschaft und Technologie gefeiert.

Professor Chen Yunmin, eine führende Persönlichkeit des Projekts und Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, betonte die Rolle von CHIEF bei der Lösung komplexer physikalischer Probleme. Seine Fähigkeit, extreme Bedingungen wie Tiefen der Erde und Tiefseeumgebungen zu simulieren, steht im Einklang mit dem breiteren Ziel, Chinas technologische und wissenschaftliche Grenzen zu erweitern. Er glaubt auch, dass Einrichtungen wie diese die Zeit und den Raum “komprimieren” könnten, um die Forschung in vielen komplexen physikalischen Problemen zu ermöglichen und eine breite Palette von Ingenieuranwendungen zu bedienen.

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