La Cina “comprime” lo spazio e il tempo: ecco CHIEF1900, la centrifuga dei record che umilia la tecnologia USA

Hangzhou si inaugurano macchine capaci di simulare millenni in pochi istanti.

La corsa alla supremazia tecnologica non si gioca solo sui chip o sull’intelligenza artificiale, ma anche sulla fisica pura, quella pesante, fatta di tonnellate, acciaio e forze gravitazionali schiaccianti. La Cina ha appena segnato un altro punto a suo favore, superando il proprio stesso record nel campo della ricerca sull’ipergravità.

Si chiama CHIEF1900 ed è una colossale centrifuga costruita dallo Shanghai Electric Nuclear Power Group e consegnata all’Università di Zhejiang lo scorso 22 dicembre. Non è un semplice strumento di laboratorio, ma una bestia ingegneristica progettata per “comprimere spazio e tempo”, permettendo ai ricercatori di ricreare eventi catastrofici come il crollo di dighe o terremoti devastanti all’interno di un ambiente controllato e in tempi brevi.

Un nuovo record mondiale: addio egemonia USA

Fino a poco tempo fa, il primato per questo tipo di infrastrutture apparteneva al Corpo degli Ingegneri dell’Esercito degli Stati Uniti, con una macchina situata a Vicksburg, Mississippi, capace di generare circa 1.200 g-tonnellate. Quel primato è ormai storia antica.

La Cina aveva già superato gli americani con la CHIEF1300 (operativa da settembre), ma con l’arrivo della CHIEF1900 il divario diventa imbarazzante per Washington.

Ecco i numeri che contano:

• La capacità è di 1.900 g-tonnellate.

• Questa unità di misura combina l’accelerazione gravitazionale (g) con la massa del campione in tonnellate.

• Per dare un termine di paragone comprensibile a tutti: una normale lavatrice domestica, durante la centrifuga, raramente supera le 2 g-tonnellate. Qui stiamo parlando di forze quasi mille volte superiori applicate a carichi massicci.

Copertura della super centrifuga cinese

Comprimere il tempo: la fisica al servizio dell’ingegneria

Ma a cosa serve, in termini pratici ed economici, una macchina del genere? Il principio è affascinante e terribilmente pragmatico. Tutti gli oggetti sulla Terra sono soggetti alla gravità. Generando una forza centrifuga centinaia o migliaia di volte superiore a quella terrestre, macchine come il CHIEF possono simulare in poche ore processi che in natura richiederebbero decenni o millenni.

Il professor Chen Yunmin, scienziato capo del progetto, ha spiegato il concetto con chiarezza: “Puntiamo a creare ambienti sperimentali che spaziano dai millisecondi alle decine di migliaia di anni”.

Ecco come funziona la “compressione”:

• Dighe e Infrastrutture: Per testare la stabilità di una diga alta 300 metri, non serve aspettare un terremoto reale o costruire una diga vera per poi distruggerla. Gli scienziati costruiscono un modello in scala di tre metri e lo fanno girare a 100g. Questo replica esattamente lo stesso livello di stress strutturale che la diga reale subirebbe nel mondo reale.

• Trasporto di inquinanti: Volete sapere come un materiale tossico penetrerà nel terreno nei prossimi 1000 anni? Non serve aspettare il 3025. La centrifuga accelera il processo fisico di migrazione dei fluidi attraverso il suolo.

Una struttura ciclopica nel sottosuolo

Il progetto CHIEF (Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility) non è un semplice macchinario piazzato in un capannone. Si tratta di un’infrastruttura nazionale strategica, approvata nel 2021 con un budget di 2 miliardi di yuan (circa 285 milioni di dollari o 260 milioni di euro). Una cifra importante, che dimostra come Pechino usi la leva della spesa pubblica per forzare l’avanzamento tecnologico.

L’intero laboratorio è situato a 15 metri sotto terra. Questa scelta non è dettata dalla segretezza – o almeno non solo – ma dalla fisica: serve minimizzare le vibrazioni e garantire la stabilità operativa quando si fanno ruotare tonnellate di materiale a velocità ipersoniche.

La costruzione ha spinto gli ingegneri cinesi in territori inesplorati. Le sfide termiche, ad esempio, erano immense. L’attrito dell’aria a quelle velocità genererebbe un calore tale da fondere il sistema. La soluzione? Un sistema di controllo della temperatura basato sul vuoto, utilizzando il diametro della flangia più grande al mondo, che combina pompe a vuoto, refrigerante glaciale e ventilazione forzata.

La centrifuca di Vicksburg, utilizzata dal Genio USA

Le applicazioni: dal civile al militare

Sebbene l’Università di Zhejiang parli molto di “catastrofi naturali” e “dighe”, è ingenuo non vedere il potenziale duale (civile e militare) di questa tecnologia. L’ipergravità è fondamentale per:

1. Ingegneria delle profondità marine: Simulare le pressioni estreme degli abissi per testare sottomarini, droni e infrastrutture di estrazione risorse (gas, terre rare).

2. Aerospazio: Testare materiali che devono resistere a rientri atmosferici o accelerazioni brutali (missilistica).

3. Geologia e Sismica: Comprendere come le placche tettoniche o i terreni reagiscono a eventi sismici violenti.

4. Nuovi Materiali: La creazione di leghe o composti che possono formarsi solo sotto pressioni gravitazionali simulate, impossibili da ottenere in condizioni standard.

Tabella comparativa: La supremazia del Dragone

Per comprendere il salto tecnologico, ecco un rapido confronto tra le strutture esistenti:

L’approccio Keynesiano di Pechino

Mentre in Europa ci preoccupiamo del Patto di Stabilità, la Cina utilizza il bilancio statale per creare “beni pubblici” di ricerca che saranno aperti anche all’industria. Il complesso CHIEF, infatti, è pensato per essere utilizzato da università, istituti di ricerca e industrie, sia domestiche che estere.

È un classico esempio di come lo Stato possa fungere da imprenditore di prima istanza, assumendosi i rischi di investimenti massicci (276,5 milioni di dollari) per creare un’infrastruttura che darà vantaggi competitivi a tutto il sistema paese per i decenni a venire. Dalle energie rinnovabili (geotermico profondo) alla sicurezza nazionale, passando per la prevenzione dei disastri, il ritorno sull’investimento promette di essere incalcolabile.

Conclusione: Un campanello d’allarme

L’installazione di CHIEF1900 è l’ennesima riprova che il baricentro della scienza applicata si sta spostando a Est. La capacità di “giocare” con la gravità permette alla Cina di testare il futuro prima che accada. Che si tratti di capire se una diga reggerà tra cinquant’anni o se un nuovo drone militare può sopportare manovre impossibili, Pechino ora ha lo strumento più potente al mondo per scoprirlo. E l’Occidente? Per ora, osserva.

Domande e risposte

Come fa una centrifuga a “comprimere il tempo”?

Non si tratta di fantascienza o viaggi nel tempo alla Ritorno al Futuro. È una questione di leggi di scala fisica. Aumentando la forza di gravità (attraverso la forza centrifuga) su un modello in scala ridotta, si accelerano i processi fisici come la sedimentazione, la filtrazione di liquidi o lo stress dei materiali. Ciò che in natura, a 1g (gravità terrestre), impiegherebbe anni per accadere, a 100g o 1000g accade in minuti o ore, mantenendo però la validità scientifica dei dati raccolti.

Quali sono le implicazioni militari di questa tecnologia?

Sebbene presentata come infrastruttura civile, l’ipergravità è cruciale per il settore difesa. Permette di testare componenti per missili ipersonici, la resistenza delle testate al rientro in atmosfera e la robustezza di bunker sotterranei o sottomarini a pressioni elevate. Avendo la macchina più potente al mondo, la Cina può testare nuovi materiali compositi per l’industria bellica con un livello di stress test che gli USA, al momento, non possono replicare con la stessa intensità in laboratorio.

Perché è stato necessario costruire l’impianto sottoterra?

La stabilità è tutto. Una macchina che fa ruotare tonnellate di materiale a velocità tali da generare 1900g produce vibrazioni ed energia cinetica enormi. Se fosse in superficie, le vibrazioni ambientali (traffico, vento) potrebbero disturbare gli esperimenti, e viceversa, la macchina potrebbe danneggiare le strutture circostanti. Essere a 15 metri di profondità, in un ambiente controllato e isolato termicamente, garantisce la sicurezza e la precisione millimetrica necessaria per esperimenti che costano milioni.

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