Un rendu 2022 de l’installation CHIEF, qui présente une forme similaire à la structure finie
La Chine abrite désormais la centrifugeuse la plus puissante du monde, capable de créer une gravité artificielle . Cette installation permettra de réaliser un large éventail d’expériences pour aider à comprendre les phénomènes scientifiques, simuler des événements géologiques et tester de nouveaux matériaux.
Située à Hangzhou, ville de l’est de la Chine, la Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility (CHIEF) abrite la plus grande centrifugeuse à hypergravité du monde. Selon le South China Morning Post , le projet a reçu le feu vert du gouvernement national en 2018 et la construction a commencé en 2020 pour un coût d’environ 2 milliards de yuans (262 millions €).
En gros, c’est un bras rotatif géant dans une grande pièce qui peut transporter une charge utile et qui tourne extrêmement vite pour créer une gravité artificielle plus forte que celle que nous connaissons normalement sur Terre.
Lorsqu’il tourne à grande vitesse en cercle, le mouvement du bras crée ce qu’on appelle une force centrifuge ; il pousse vers l’extérieur, simulant une gravité qui peut être plusieurs fois plus forte que la gravité terrestre normale (que nous appelons 1G), autrement dit l’hypergravité. Cette force nous aide à reproduire les conditions pour tester la résistance des matériaux utilisés pour la construction de ponts et d’engins spatiaux, l’effet de la dynamique des crues des rivières sur les barrages et la façon dont les plantes pourraient pousser dans l’espace.
Schéma d’une centrifugeuse géotechnique
En créant des conditions d’hypergravité, CHIEF accélère les processus physiques qui prendraient normalement beaucoup plus de temps sous l’effet de la gravité terrestre. Cela permet aux scientifiques d’observer et d’étudier les phénomènes plus rapidement et plus efficacement.
Chen Yunmin, professeur à l’université du Zhejiang qui a dirigé le projet CHIEF , a déclaré qu’avec des installations comme celles-ci, « les scientifiques peuvent observer le transport de polluants qui, dans la nature, prendrait des dizaines de milliers d’années ».
L’installation CHIEF en construction dans la future cité scientifique et technologique de Hangzhou en 2022
De la même manière, vous pourriez utiliser une centrifugeuse comme celle-ci pour observer en quelques heures le fonctionnement des barrages au cours de plusieurs années de stress et modéliser des scénarios dangereux en toute sécurité. Cela aide les ingénieurs à concevoir des barrages plus performants et plus sûrs et à se préparer aux éventuelles inondations.
Comme elles permettent de réaliser ces simulations réalistes beaucoup plus rapidement que dans la nature et avec des modèles plus petits, ces centrifugeuses à hypergravité sont censées « comprimer » le temps et l’espace. Cela les rend également utiles pour la recherche sur des problèmes de physique complexes et des défis d’ingénierie.
CHIEF est conçu pour supporter une capacité de centrifugeuse de 1 900 tb (accélération de la gravité × tonne) et des charges utiles allant jusqu’à 32 tonnes . C’est plus que n’importe quelle autre installation sur la planète, surpassant l’installation du Corps des ingénieurs de l’armée américaine qui gère 1 200 tb.
Le Centre de recherche et de développement de l’armée américaine (ERDC) abrite un complexe de recherche sur centrifugeuses pour des expériences difficiles
Nous ne disposons pas encore de chiffres précis décrivant la taille des trois centrifugeuses de CHIEF, mais elles devront être absolument énormes pour gérer ce genre de capacité. Pour référence, la centrifugeuse du Goddard Space Center de la NASA était la plus grande du monde il y a une dizaine d’années, mesurant environ 42,6 m de diamètre, avec une vitesse de rotation maximale de 250 km/h. Elle est capable d’accélérer une charge utile de 2,5 tonnes jusqu’à 30 g – bien moins que ce que CHIEF peut faire.
La centrifugeuse Goddard de la NASA, d’un diamètre de 36m, peut accélérer une charge utile de 2,5 tonnes jusqu’à 30 G
Avec six chambres d’expérimentation en hypergravité, CHIEF soutiendra six domaines de recherche différents :
- Ingénierie des pentes et des barrages
- Géotechnique sismique
- Ingénierie des grands fonds marins
- Ingénierie des profondeurs de la terre
- Processus géologiques
- Traitement des matériaux
Le moteur principal de la première centrifugeuse est en marche et prêt à fonctionner ; les deux centrifugeuses restantes et les 10 unités embarquées sont encore en cours de fabrication. La première phase de mise en service de CHIEF devrait avoir lieu cette année.
