11月18日，我國(guó)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施超重力離心模擬與實(shí)驗(yàn)裝置在杭州啟動(dòng)建設(shè)。

超重力離心模擬與實(shí)驗(yàn)裝置建成效果圖

記者了解到，該項(xiàng)目將建設(shè)全球容量最大的兩臺(tái)離心機(jī)，并包含邊坡與高壩實(shí)驗(yàn)艙、巖土地震工程實(shí)驗(yàn)艙、深海工程實(shí)驗(yàn)艙等六座實(shí)驗(yàn)艙。

建成后將為人類全過(guò)程觀測(cè)超重力環(huán)境下巖土體、地球深部物質(zhì)、合金熔體等多相介質(zhì)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)提供研究平臺(tái)，為揭示巖土體大時(shí)空演變與成災(zāi)機(jī)制、深地深海資源開發(fā)等提供基礎(chǔ)條件支撐。

科學(xué)界將地球上的重力稱做常重力，用1g（重力加速度）來(lái)表示，大于1個(gè)g的就叫超重力。超重力離心模擬與實(shí)驗(yàn)裝置，是用離心機(jī)產(chǎn)生的離心力模擬超重力，借助離心機(jī)上的機(jī)載實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)超重力下物質(zhì)運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。

營(yíng)造超重力環(huán)境，能夠提升人類觀測(cè)常重力大時(shí)空尺度多相介質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程能力，并且提供加速多相介質(zhì)相間分離的極端物理?xiàng)l件。

“超重力具有‘縮尺’作用，比方我們想知道100層樓高的房子對(duì)地基的影響，只需將1層樓高的模型放在100個(gè)g的超重力作用下驗(yàn)證即可。”作為該項(xiàng)目首席科學(xué)家，中科院院士、浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院陳云敏教授解釋說(shuō)，超重力場(chǎng)中還存在“縮時(shí)”效應(yīng)，在超重力離心機(jī)上搭載土體污染物遷移實(shí)驗(yàn)裝置，可以模擬污染物在地下大尺度、長(zhǎng)歷時(shí)的運(yùn)移，將現(xiàn)實(shí)中耗時(shí)需千年的污染物遷移研究縮短至數(shù)天。

“超重力項(xiàng)目”建設(shè)啟動(dòng)儀式現(xiàn)場(chǎng)

首次開展青藏高原新生代構(gòu)造變形超重力試驗(yàn)，重現(xiàn)印度板塊擠壓導(dǎo)致青藏高原隆升的過(guò)程……經(jīng)過(guò)多年在超重力領(lǐng)域的潛心研究，陳云敏團(tuán)隊(duì)已初步解決設(shè)施建設(shè)的48項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并利用小試和中試裝置取得了階段性的科學(xué)成果。

團(tuán)隊(duì)剛獲批的國(guó)家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目“多相介質(zhì)超重力相演變”，也將為這一大實(shí)驗(yàn)裝置的啟動(dòng)建設(shè)提供保障。

“目前世界上容量最大的是美國(guó)陸軍工程師兵團(tuán)1200g·t（重力加速度×噸）離心機(jī)?！标愒泼舯硎?，此番將耗時(shí)5年來(lái)建設(shè)容量1900g·t的重載超重力離心機(jī)和容量1500g·t的高速超重力離心機(jī)，以此建成應(yīng)用范圍最廣的超重力多學(xué)科開放共享實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，從而使我國(guó)在超重力及相關(guān)領(lǐng)域的研究實(shí)現(xiàn)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越。