浙大牽頭建設我國首個超重力重大科技基礎設施

　　近日，國家發改委正式批復，浙江大學將牽頭建設超重力離心模擬與實驗裝置國家重大科技基礎設施，裝置建成后將成為全世界容量最大、應用范圍最廣的綜合超重力多學科實驗平臺，總投入將超過20億元人民幣。

　　這也是在浙江省建設的首個國家重大科技基礎設施項目，項目選址杭州未來科技城。

　　項目首席科學家、中國科學院院士、浙江大學建筑工程學院陳云敏教授告訴《中國科學報》記者，建成后的設施將構建瞬態到萬年時間尺度、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物質運動的實驗環境，具備單次實驗再現巖土體千米尺度演變與災變、污染物萬年歷時遷移、獲取千種材料成分的實驗能力。“該設施將是一個多學科交叉綜合體系，建成后可為深地深海資源開發、防災減災、廢棄物地下處置、新材料制備等領域的研究提供有力支撐。”陳云敏說。

　　據悉，超重力離心模擬與實驗裝置是將超重力場與極端環境疊加一體的大型復雜科學實驗設施，被稱為革命性的工程工具。1931年美國哥倫比亞大學率先建成超重力離心機以來，世界上許多發達國家和高水平研究機構競相投入建設超重力實驗裝置。目前世界上容量最大的美國陸軍工程師兵團離心機容量已達1200重力加速度?噸，而我國正在運行的超重力離心機最大容量為500重力加速度?噸。

　　據陳云敏介紹，裝置的科學目標是：全過程觀測超重力環境下巖土體、地球深部物質、合金熔體等多相介質的物質運動；揭示巖土體大時空演變與成災、地質過程演變與成巖成礦、合金熔體超重力凝固的機制，為重大基礎設施建設、深地深海資源開發、高性能材料研發等提供基礎支撐。

　　項目專家、中國科學院院士、浙江大學地球科學學院楊樹鋒教授接受《中國科學報》記者采訪時指出，建設高離心加速度、高負荷的超重力離心模擬與實驗裝置，將填補我國超大容量超重力實驗裝置的空白，作為研究巖土體和地球深部物質大時空演變、加速物質相分離的必不可少的實驗手段，為國家重大科技任務開展、重大工程新技術研發和驗證、物質前沿科學發展提供先進的試驗平臺和基礎條件支撐。

　　據悉，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。裝置主體部分由兩臺離心機和六座超重力實驗艙構成，分別開展邊坡與高壩、巖土地震工程、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。搭載的20中個實驗裝置中，有6個為世界首創。

　　浙江大學在超重力研究方面已有深厚研究基礎。中國科學院院士、浙江大學學術委員會主任張澤指出，學校目前已經建成容量400重力加速度?噸、最大150重力加速度的超重力離心機與機載裝置。在巖土體地震液化、固體廢棄物填埋場環境災害防控方面開展了大量實驗，取得了一系列國際先進的科研成果。即將建設的超重力離心模擬與實驗裝置涉及到土木工程、水利海洋工程、地球科學、機械工程力學、材料科學與工程、環境科學與工程等多個學科。

　　張澤介紹說，項目選址在杭州未來科技城，與浙江大學紫金港校區直線距離8公里，建設周期為5年。合作單位包括中國科學院物理研究所、中國工程物理研究院總體工程研究所等。項目建成后將秉持“開放共享”原則，實行實驗機時共享、數據共享、超重力知識和技術共享。