人类从古到今生活在常重力的地球表面，渴望获知超重力下的物质世界。超重力离心模拟与实验装置旨在推进人类超重力科学与应用研究，服务国家重大战略需求。2018年1月15日，国家发展改革委正式批复超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施项目建议书，项目法人单位为浙江大学，批复总投资20.3434亿元，建设周期5年。这是在浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目。
国家重大科技基础设施是推动国家科学和技术发展的“国之重器”，是长期为高水平研究活动提供服务、具有较大国际影响力的国家公共设施，是我国实现从科技大国向科技强国跨越的有力支撑。“十二五”以来，我国重大科技基础设施建设取得显著进展，“天眼”射电望远镜、“人造太阳”托卡马克核聚变研究装置等设施全球领先。
地球上的万物都受到重力的作用，物体在地球上所受的重力场为常重力场，重力加速度约为9.8m/s2，超过这个数值称之为超重力场。例如，木星超重力场是地球常重力场的2.33倍。超重力具有“时空压缩、能量强化”和加速相分离三种基本科学效应，可以带给人们更多观察世界、理解世界的视角和方法。人们可以采用多种途径营造超重力场，例如，过山车的加速度达2倍重力加速度，航天器发射时加速度可达8倍重力加速度。1869年，法国科学家E. Philips最早提出了用离心惯性力来模拟超重力的构想：通过转臂高速旋转在实验舱内产生超重力场。目前，世界上容量最大的美国陆军工程师兵团离心机的容量已达1200重力加速度žž·吨。
此次浙江大学牵头建设的超重力离心模拟与实验装置，是综合集成超重力离心机与力学激励、高压、高温等机载装置，将超重力场与极端环境叠加一体的大型复杂科学实验设施。主要建设两台超重力离心机主机，最大离心加速度1500倍重力加速度、最大负载超过30吨、最大容量超过1500重力加速度·吨；以及边坡与高坝、岩土地震工程、深海工程、深地工程与环境、地质过程、材料制备共六座超重力实验舱。该设施建成后，将成为世界领先、应用范围最广的超重力多学科综合实验平台。
浙江大学超重力研究中心持续开展了十余年的超重力科学与实验研究，建成了容量400重力加速度·吨的超重力离心机ZJU400及系列机载实验装置，形成了一支高水平的超重力科学研究和实验技术队伍。据该团队负责人、中国科学院院士陈云敏教授介绍，该设施将具备再现岩土体千米尺度演变与灾变、污染物万年历时迁移及单次实验获取千种材料成分的能力，可为重大基础设施建设、深地深海资源开发、高性能材料研发等提供基础条件支撑。
浙江省人民政府大力支持该设施建设，提供设施建设用地，配套预研和建设经费。浙江大学专门成立了国家重大科技基础设施工作领导小组和超重力离心模拟与实验装置建设指挥部。
据悉，该设施选址在杭州未来科技城，与浙江大学紫金港校区直线距离8公里。合作单位包括中国科学院物理研究所、中国工程物理研究院总体工程研究所等。项目建成后将秉持“开放合作、资源共享”的原则，面向全世界多用户多领域开放，开展科学研究和国内外交流。
（文 马宇丹）