Китайские ученые построили исследовательскую установку «искусственная луна », которая позволит им моделировать среду с низкой гравитацией с помощью магнетизма.
Объект, официальный запуск которого намечен на этот год, будет использовать мощные магнитные поля внутри вакуумной камеры диаметром 2 фута (60 сантиметров), чтобы заставить гравитацию «исчезнуть». Ученые были вдохновлены более ранним экспериментом, в котором использовались магниты для левитации лягушки.
Ли Жуйлинь, инженер-геотехник из Китайского университета горного дела и технологий, сообщил South China Morning Post , что камера, которая будет заполнена камнями и пылью, чтобы имитировать лунную поверхность, является «первой в своем роде в мире». и что он может поддерживать такие условия низкой гравитации «столько, сколько вы хотите».
Ученые планируют использовать объект для тестирования технологии в условиях длительной низкой гравитации, прежде чем ее отправят на Луну, где гравитация составляет всего одну шестую от ее силы на Земле . Это позволит им сгладить любые дорогостоящие технические неполадки, а также проверить, выживут ли определенные сооружения на поверхности Луны, и оценить жизнеспособность там человеческого поселения.
«Некоторым экспериментам, таким как испытание на удар, требуется всего несколько секунд [в симуляторе]», — сказал Ли. «Но другие, такие как испытания на ползучесть, могут занять несколько дней». Испытание на ползучесть измеряет, насколько материал будет деформироваться при постоянной температуре и нагрузке.
По словам исследователей, вдохновение для создания камеры пришло от Андре Гейма, физика из Манчестерского университета в Великобритании, который получил сатирическую Шнобелевскую премию в 2000 году за разработку эксперимента, в ходе которого лягушка плавала с помощью магнита.
Трюк с левитацией, использованный Геймом, а теперь и в камере с искусственной луной, основан на эффекте, называемом диамагнитной левитацией. Атомы состоят из атомных ядер и крошечных электронов, которые вращаются вокруг них в виде маленьких петель тока; эти движущиеся токи, в свою очередь, индуцируют крошечные магнитные поля. Обычно случайно ориентированные магнитные поля всех атомов в объекте, независимо от того, принадлежат ли они капле воды или лягушке, нейтрализуются, и материальный магнетизм не проявляется.
Однако приложите внешнее магнитное поле к этим атомам, и все изменится: электроны изменят свое движение, создавая собственное магнитное поле, противодействующее приложенному полю. Если внешний магнит достаточно силен, магнитная сила отталкивания между ним и полем атомов станет достаточно мощной, чтобы преодолеть гравитацию и поднять объект — будь то передовая часть лунной техники или сбитая с толку амфибия — в воздух.
Испытания, проведенные в камере, будут использованы для информирования китайской программы исследования Луны « Чанъэ » , названной в честь китайской богини Луны. Эта инициатива включает в себя « Чанъэ-4 », который высадил марсоход на обратной стороне Луны в 2019 году, и « Чанъэ-5 », который извлек образцы горных пород с поверхности Луны в 2020 году. станции на южном полюсе Луны к 2029 году.
