浙江在線2月1日訊（浙江在線通訊員 周煒 孫婧宜 記者 章咪佳）記者日前了解到，國家發(fā)改委正式批復(fù)：浙江大學將牽頭建設(shè)超重力離心模擬與實驗裝置國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，項目選址杭州未來科技城，這是在浙江省建設(shè)的首個國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目。
這則消息背后，是這樣一出大戲：5年后，杭州會出現(xiàn)兩臺（一組）大家伙，它們占地89畝，和9個標準足球場差不多大，總投入將超過20億元人民幣；它的學名叫超重力離心機，簡稱“CHIEF”，正好是“首領(lǐng)”的英文。
CHIEF裝置建成后，將成為全世界容量最大、應(yīng)用范圍最廣的綜合超重力多學科實驗平臺。
“首領(lǐng)”主要功能：
壓縮時空，瞬息萬年
CHIEF項目首席科學家——中國科學院院士、浙江大學建筑工程學院教授陳云敏帶我們?nèi)タ戳艘粋€現(xiàn)有的超重力離心機，它藏在浙大建工實驗大廳的地底下，是一個離心加速度達到150倍重力加速度的超重力離心機。不過，和未來的CHIEF相比，它可能是迷你版了。
CHIEF離心機容量超過1500重力加速度·噸，最大離心速度達1500倍重力加速度，最大負載超過30噸。
兩臺主機，一臺為“高負載低加速度離心機”，有效回轉(zhuǎn)半徑10米——也就是一條手臂就有10米長，可搭載16臺實驗裝置；
另一臺是“低負載高加速度離心機”，有效回轉(zhuǎn)半徑4.2米，可搭載4臺實驗裝置。
“首領(lǐng)”的原理，源自在地球重力場的作用下，不同密度的物質(zhì)之間發(fā)生著相對運動。比如，在重力的驅(qū)動下，比較重的鐵和鐵合金逐漸運移到地球深部核心，而石英、橄欖石等較輕的巖土體和礦物則逐漸運移到地球表層。越往深處，巖土體的密度增大，承重能力也逐步增加。
如果重力強度發(fā)生變化，會產(chǎn)生很多神奇的效應(yīng)。舉個例子，科學家想知道100米高的大壩的失穩(wěn)性狀，只需要造一米高的模型，加上100倍重力加速度的超重力，就能模擬實際效果。
其次，超重力場增大了不同物質(zhì)之間相對運動的驅(qū)動力，從而產(chǎn)生縮時作用。比如超重力場下的爆氣試驗，增大了氣泡的運動速度，加速了相分離。
陳云敏介紹，建成后的CHIEF，將構(gòu)建瞬態(tài)到萬年時間尺度、從原子級到千米級空間尺度、從常溫常壓到高溫高壓等多相介質(zhì)物質(zhì)運動的實驗環(huán)境，具備單次實驗再現(xiàn)巖土體千米尺度演變與災(zāi)變、污染物萬年歷時遷移、獲取千種材料成分的實驗?zāi)芰Α?/p>
“該設(shè)施建成后可為深海深地資源開發(fā)、防災(zāi)減災(zāi)、廢棄物地下處置、新材料制備等領(lǐng)域的研究提供有力支撐。”陳云敏介紹。目前實驗艙所搭載的20多個實驗裝置中，有6個為世界首創(chuàng)，
簡單地說，超重力離心機的特異功能就是：壓縮時空，瞬息萬年。
邊建設(shè)邊探索
科學家表示要對得起良心
在CHIEF項目中，中國科學院院士、浙江大學學術(shù)委員會主任、材料科學家張澤的角色是材料制備實驗艙的負責人。
陳云敏和張澤是浙大兩位出了名的幽默院士，在一起可以說相聲。
在介紹了CHIEF團隊的科學家后，陳云敏說：“張澤院士經(jīng)常說我操勞，你著什么急呢。呵呵，我是學土木工程的，比如我造大樓，不能造著試試、倒了就倒了，這是工程和科學的區(qū)別。科學是探索。我們做工程是必須要做好。”
陳云敏的操勞來自現(xiàn)實情況，“目前，超重力設(shè)施的科學目標和工程目標已經(jīng)明確，預(yù)算是20億左右，國家投入如此巨資，如果失敗，科學家良心上過不去。”他說，“大科學裝置的要求是技術(shù)成熟、國際領(lǐng)先，從某種程度上說，這兩個要求存在著一定矛盾，凡是科學前沿的東西，都是未知和不成熟的，這就給我們帶來非常大的挑戰(zhàn)。”
目前對CHIEF團隊來說，最重要的是關(guān)鍵技術(shù)的凝練，它是這個項目能否成功的關(guān)鍵。
“我們一共凝練了54項關(guān)鍵技術(shù)，接下來要一項一項要進行可行性論證，邀請最好的專家前來論證。”
但是，即使專家認為這個是可以實現(xiàn)的，也不能百分百保證實現(xiàn)，因為相關(guān)的實驗在常重力下實現(xiàn)，可放在1500倍重力加速度下會表現(xiàn)如何，誰也不知道。
CHIEF一共有六座實驗艙，既有高新技術(shù)、高新材料方面的研究，也有非常基礎(chǔ)性的重大的科學探索。
“比如說我們有一個設(shè)計方案，關(guān)于南海的可燃冰開采，這個方案不能直接到海上去做實驗，那樣做代價是非常高的。”
所以CHIEF的使命就是進行重大工程的設(shè)計、研究和驗證。“我們前面四個艙，邊坡與高壩、巖土地震工程、深海工程、深地工程主要是圍繞著我們國家的重大工程，設(shè)計是圍繞著我們國家建設(shè)的工程難題和需求來的。”陳云敏說，“比如說大壩，我國的壩是世界上最高的，那我們就要重現(xiàn)大壩在極端情況下的潰決。300米級的高壩，它會受到哪些因素影響？它為什么會潰決？那研究清楚了就會提出相應(yīng)的應(yīng)對技術(shù)。”
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正負電子對撞機、天眼
都是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施
國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是提升人類探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實現(xiàn)科技變革能力的大型復(fù)雜科學研究裝置或系統(tǒng)，是推動國際科學和技術(shù)發(fā)展的國之重器。它面向國際科技發(fā)展前言，聚焦我國經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全戰(zhàn)略性、瓶頸性科技難題，兼具科學研究與工程建設(shè)雙重屬性。
近年來，我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得顯著進展，北京正負電子對撞機、上海光源、天眼FAST射電望遠鏡等一批設(shè)施全球領(lǐng)先。
“十三五”期間，我國將啟動建設(shè)10個優(yōu)先布局項目。浙江大學牽頭的超重力離心模擬與實驗裝置為其中之一。
