Es gibt Zeiten, in denen die Wissenschaft die Vorstellungskraft übertrifft. ZU HangzhouIm Osten Chinas haben Forscher gerade den Startknopf für etwas Außergewöhnliches gedrückt: eine Maschine, die in der Lage ist, die Regeln der Schwerkraft zu umgehen. Chief, das leistungsstärkste künstliche Schwerkraftsystem, das jemals gebaut wurde, verspricht, die Art und Weise, wie wir Naturphänomene untersuchen, von der Bergerosion bis zum Einsturz von Staudämmen, zu revolutionieren.
Die Macht der Zahlen
Die Zahlen hinter diesem Projekt sind beeindruckend. Mit einer Investition von über 276 Millionen Dollar hat die Einrichtung für zentrifugale Hypergravitation und interdisziplinäre Experimente (CHIEF) kann Kräfte erzeugen, die tausendmal größer sind als die Erdanziehungskraft. Zur Verdeutlichung: Wenn ein Astronaut die Erde wieder betritt, erfährt er eine Kraft von 4 g, das Vierfache seines Gewichts. CHIEF geht noch viel weiter. Die Datenanalyse zeigt, dass diese Superzentrifuge den bisherigen Weltrekord von weit übertrifft Ingenieurkorps der US-Armee: 1900 BRZ gegenüber 1200 BRZ Gesamtkapazität.
Künstliche Schwerkraft bewältigen, ein ehrgeiziges Projekt
Das 2018 genehmigte Projekt von Nationale Entwicklungs- und Reformkommissionumfasst drei Haupt-Hypergravitationszentrifugen und 18 Bordeinheiten, die jeweils für einen bestimmten Zweck konzipiert sind. Die Struktur wird Experimentierkammern beherbergen, die jeweils einem bestimmten Forschungsgebiet gewidmet sind: Damm- und Böschungsbau, seismische Geotechnik, Tiefseetechnik, geologische Prozesse und Materialverarbeitung. Es ist kein Zufall, dass diese Sektoren zu den dringendsten Herausforderungen für die moderne technologische Entwicklung gehören. Der interessanteste Aspekt? Die Fähigkeit, Zeit und Raum zu „komprimieren“. Mit anderen Worten: Es ermöglicht uns, Phänomene zu untersuchen, deren natürliches Auftreten Jahrzehnte oder Jahrhunderte dauern würde, und sie in kontrollierten Laborexperimenten zu komprimieren. Prof. Chen Yunmin dell 'Chinesische Akademie der Wissenschaft:
Im Hinblick auf die Umwelt und geologische Prozesse wird es beispielsweise in kurzer Zeit möglich sein, den Abbau von Schadstoffen zu beobachten, der in der Natur Zehntausende von Jahren erfordern würde. Im Bereich der Tiefseetechnik könnte es die Entwicklung der Gashydratgewinnung beschleunigen, die „brennbares Eis” gilt als eine der vielversprechendsten alternativen Energiequellen der Zukunft.
Ein Labor zur Katastrophenverhütung
Die Fähigkeit von CHIEF, extreme Gravitationskräfte zu simulieren, hat auch entscheidende Auswirkungen auf die Sicherheit der Infrastruktur. Forscher können untersuchen, wie Staudämme auf extreme Stressbedingungen reagieren, wie sich Hänge bei seismischen Ereignissen verhalten und wie Naturkatastrophen verhindert werden können. Diese Fähigkeit, „in die Zukunft zu blicken“, könnte die Art und Weise, wie wir kritische Infrastrukturen entwerfen und bauen, revolutionieren.
Während die erste Inbetriebnahmephase voranschreitet, planen die Forscher bereits eine Reihe von Experimenten: In den „Experimentierkammern“ werden gleichzeitig Projekte von der Geologie bis zur Materialphysik, von der Umwelttechnik bis zur Ressourcenexploration bearbeitet.
Die technischen Herausforderungen
Der Bau von CHIEF stellte eine beispiellose technische Herausforderung dar. Die drei Hauptzentrifugen sind wahre technische Wunderwerke: riesige rotierende Arme, die millimetergenau arbeiten müssen und gleichzeitig künstliche Schwerkraft und Gravitationskräfte erzeugen, die tausendmal größer sind als die der Erde. Das Steuerungssystem muss außerdem enorme Datenmengen in Echtzeit verarbeiten, um sowohl die Sicherheit der Experimente als auch die Genauigkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Es ist, als würde man ein Orchester gigantischer Kräfte mit der Präzision einer Schweizer Uhr dirigieren.
Künstliche Schwerkraft, echte Wirkung
Der wahre Wert dieser Einrichtung wird über einzelne Experimente hinausgehen. CHEF (das es ist nicht das erste Chinesisches Projekt mit Fokus auf Schwerkraft und Anti-Schwerkraft) stellt einen neuen Ansatz der wissenschaftlichen Forschung dar, bei dem die Fähigkeit, die grundlegenden Kräfte der Natur zu manipulieren, es uns ermöglicht, Gebiete zu erkunden, die der Wissenschaft bisher unzugänglich waren. Die eigentliche Frage ist nicht mehr, ob wir in der Lage sein werden, mit der künstlichen Schwerkraft umzugehen und die Regeln der Schwerkraft generell zu umgehen, sondern wie wir diese Fähigkeit nutzen werden, um den Herausforderungen unserer Zeit zu begegnen.
Vom Klimawandel bis zur Energiekrise, von der Verhinderung von Naturkatastrophen bis zur Entwicklung neuer Materialien könnte CHIEF zu einem Schlüsselinstrument für den wissenschaftlichen Fortschritt im 21. Jahrhundert werden. Wie so oft in der Geschichte der Wissenschaft kann das, was heute wie Science-Fiction erscheint, morgen zur Normalität werden. Und in einem Labor in Hangzhou nimmt diese Zukunft bereits Gestalt an.
