陳雲敏說，目前著手建設的CHIEF主體部分由兩台離心機和6座超重力實驗艙構成，建成後，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，將成為容量最大、應用範圍最廣的綜合超重力多學科實驗平台。其搭載的20中個實驗裝置中，有6個為世界首創。
我們日常在地球上感受到的重力場為常重力場，而坐過山車、或是坐在一輛加速性能極佳的跑車上、或是宇航員搭乘航天器發射升空時，都能感受到超重力場。在實驗室中如何營造超重力場以應用超重力效應？陳雲敏介紹，超重力離心機就像一個天平，伸出長長的轉臂，當兩臂高速旋轉，在實驗艙內就會產生超重力場。轉速越快，超重力場就越強。轉臂半徑越大，超重力場就越均勻。
有了強大的超重力離心機，科學家就可以把振動台、高壓反應釜、高溫熔鑄爐等實驗裝置放上去工作。本設施設計的6座超重力實驗艙，將分別開展邊坡與高壩、岩土地震工程、深海工程、深地工程與環境、地質過程、材料制備等6個領域的科學研究。超重力效應賦予人們一眼“千里”、一眼“萬年”的實驗能力，使研究許多高難度課題成為可能。
CHIEF建成後，將滿足邊坡千米級失穩-流滑，300米尺度場地高烈度地震災變，2000米水深天然氣水合物安全開採、核素萬年遷移擊穿屏障、岩石圈大時空構造變形、千種材料成分制備等方向的實驗需求。
瞄准國家重大需求
岩土工程防災減災、深海深地資源開發、能源儲備與廢棄物地下處置、地球深部過程揭示、新材料制備和表征……“CHIEF瞄准的這些領域，均屬國家重大需求，背後又蘊藏著亟待探知的科學問題。”陳雲敏說。
我國是滑坡等地質災害最嚴重的國家之一。我國大壩數量和高度居世界之首，一旦潰壩將造成災難性後果。邊坡與高壩的防災減災，急需科學家來揭示300米級的高壩潰決和邊坡失穩、滑動和流滑機理。我國還是世界上地震災害最嚴重的國家之一，發展高性能的抗震設計方法，關鍵的科學難題在於探索複雜場地的地震規律和岩土體致災效應。
|
