در گفتوگو با آنا بررسی شد؛
هایپرلوپ؛ سفری فوق‌سریع به آینده حمل‌ونقل هوشمند
فناوری هایپرلوپ که در سال‌های اخیر یکی از پربحث‌ترین موضوعات در حوزه علم و فناوری بوده، می‌تواند نحوه سفر کردن و سیستم‌های حمل‌ونقل هوشمند را در آینده متحول کند.
گروه دانشگاه خبرگزاری آنا-هانا حیدری، هایپرلوپ جدیدترین شکل حمل‌ونقل زمینی است که در حال حاضر چند کمپانی روی توسعه و بهینه‌سازی آن کار می‌کنند. هایپرلوپ پادی(یا کپسول مسافربری) شناور است که با سرعتی بالا درون تونلهای غول‌پیکر بزرگ به جلو و عقب حرکت می‌کند. این فناوری می‌تواند مسافران را با سرعتی بیش از یک هزار و125 کیلومتر در ساعت جابه‌جا کند.
چه چیزی هایپرلوپ را متمایز می‌کند؟
دو تفاوت اساسی میان هایپرلوپ و راه‌آهن سنتی وجود دارد. در هایپرلوپ پادهای حامل مسافران درون تونل یا لوله‌هایی حرکت می‌کنند که بخش عظیمی از هوای موجود در آنها برای کاهش اصطکاک بیرون کشیده می‌شود. این امر به پادها اجازه می‌دهد با سرعتی یک هزار و 200 کیلومتر بر ساعت حرکت کنند.
در قطار و ماشین برای حرکت از چرخ استفاده می‌شود اما در طراحی هاپیرلوپ برای کاهش اصطکاک از میدان مغناطیسی استفاده می‌شود. بدین ترتیب پاد مسافربری به شکل شناور و بدون نیاز به چرخ حرکت می‌کند.
مزایای استفاده از هایپرلوپ چیست؟
بسیاری معتقدند که هایپرلوپ می‌تواند راهی سریعتر و آسان‌تر باشد و جایگزین سفر با قطار و خودرو شود. همچنین این فناوری برخلاف خودروهای امروزی، آلودگی کمتری ایجاد می‌کند. برخی ادعا می‌کنند که زیرساخت‌های هایپرلوپ سریعتر و ارزان‌تر از قطارهای پرسرعت ایجاد می‌شود. بدین‌ترتیب هایپرلوپ می‌تواند فشار و ترافیک موجود در جاده‌ها را کاهش دهد، سفر میان‌شهری را راحت‌تر کند و مزایای اقتصادی کلان برای شهروندان به همراه داشته باشد.
نخستین هایپرلوپ چه زمانی در دسترس قرار می‌گیرد؟
کمپانی‌های زیادی در حال توسعه و بهینه‌سازی هایپرلوپ هستند تا آن را تبدیل به سیستم حمل‌ونقل فعالی در سراسر جهان کنند. باوجود اینکه مفهوم و ایده اصلی هایپرلوپ سال‌ها قبل مطرح شد اما توسعه آن همچنان ادامه دارد. پیش‌بینی می‌شود سال 2020 نخستین سیستم هایپرلوپ در جایی از جهان افتتاح شود اما خدمات این فناوری در آینده دوری ارائه خواهد شد.
سرویس‌های هایپرلوپ در کجا فعالیت خواهند کرد؟
هنوز مشخص نیست که نخستین هایپرلوپ در کجای دنیا شروع به کار خواهد کرد و مسافران را به کجا خواهد اما بسیاری از کمپانی‌ها برنامه دارند تونلهای هایپرلوپ را در آمریکا و اروپا بسازند. مسیرهای احتمالی هایپرلوپ شامل نیویورک به واشنگتن، پونا(هشتمین شهر بزرگ هند) به بمبئی، کانزاس سیتی به سنت لوئیس، براتیسلاوا(پایتخت کشور اسلوواکی) به برنو(دومین شهر بزرگ جمهوری چک) و غیره می‌شود.
تاریخچه هایپرلوپ
ایده استفاده از لوله‌ها یا تونلهای فشار کم در سیستم حمل‌ونقل شهری تاریخچه قدیمی دارد. راه‌آهن هوایی کریستال پالاس در سال 1864 برای حرکت واگن‌ها در مسیرهای سربالایی لندن از فشار هوا استفاده می‌کردند. از اواخر قرن نوزدهم برای ارسال نامه و مرسوله میان ساختمان‌های مجاور از سیستم لوله‌های فشار هوا استفاده می‌شد و امروزه همچنان از چنین سیستم‌هایی در سوپرمارکت‌ها و بانک‌ها استفاده می‌شود.
یکی از پیشگامان در شکل‌گیری مفهوم هایپرلوپ رابرت گدارد در اوایل قرن بیستم بود. بعد از آن ایده‌های مشابهی ارائه شده که هیچ‌کدام موفقیت چندانی نداشته است. ایلان ماسک کارآفرین بزرگ دنیای تکنولوژی بود مفهوم هایپرلوپ را بازتعریف کرد. ماسک در سال 2013 با نوشتن مقاله‌ای با عنوان «هایپرلوپ آلفا» توضیح داد که چگونه این فناوری می‌تواند سیستم حمل‌ونقل را دگرگون کند.
هایپرلوپ آلفا چیست؟
ماسک در مقاله هایپرلوپ آلفا پیشنهاد کرد که وجود یک سیستم حمل‌ونقل مبتنی بر هایپرلوپ میان لس‌آنجلس و سان‌فرانسیسکو سریعتر و ارزان‌قیمت‌تر از قطارهای پرسرعت است. وی بیان کرد هایپرلوپ نه‌تنها می‌تواند ایمن‌تر، سریعتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر باشد، بلکه برای مردمی که در کنار مسیرهای این سیستم زندگی می‌کنند نیز مزاحمتی ایجاد نمی‌کند.
همچنین شرایط آب‌وهوایی تأثیری بر رفت‌وآمدهای هایپرلوپ نمی‌گذارد و این سیستم قادر به تأمین انرژی خود است. به اعتقاد مدیر اجرایی کمپانی تسلا، سفر میان شهرهایی با فاصله یک هزار و 500 کیلومتر یا بیشتر با هایپرلوپ سریعتر و ارزان‌تر صورت می‌گیرد. ماسک براین باور است که تنها راه برای سفر فوق‌سریع ساخت سیستمی از لوله‌ها یا تونلهای زیرزمینی است که ساختار ویژه‌ای دارد.
ایلان ماسک کمپانی به نام «بورینگ» دارد که به طور ویژه‌ای در حوزه توسعه سیستم حمل‌ونقل هایپرلوپ فعالیت می‌کند. کار اصلی بورینگ حفر تونلهای خلأ برای رفت‌وآمد و کپسول‌های مسافربری است.
تونلهای هایپرلوپ چگونه کار می‌کنند؟
دیدگاه ماسک به مفهوم هایپرلوپ، پادهای مسافربری یا کپسول‌های مسافرتی است که درون لوله یا تونل‌هایی با فشار هوای کم حرکت می‌کنند. فرقی ندارد که این تونل‌ها زیرزمینی یا بالاتر از سطح زمین باشند، تنها نکته مهم حذف بخش زیادی از هوای درون این تونل‌ها برای کاهش اصطکاک است.
غلبه بر مقاومت فشار هوا در حمل‌ونقل‌های پرسرعت بزرگ‌ترین مزیت را دارد. هواپیماهای مسافربری در ارتفاعات پرواز می‌کنند که تراکم هوا کمتر است. در فناوری هایپرلوپ برای ایجاد محیطی مشابه به سطح زمین، کپسول‌های مسافربری در محیطی لوله‌مانند با فشار هوای پایین و بسته حرکت می‌کنند. بدین ترتیب پادها با سرعتی در حد هواپیماها روی سطح زمین حرکت می‌کنند.
در مدلی که ماسک از هایپرلوپ ترسیم کرده فشار هوای داخل تونلهای هایپرلوپ یک ششم فشار جوی سیاره مریخ است. این امر یعنی کپسول‌های مسافربری هایپرلوپ در فشار 100 پاسکالی کار می‌کنند که نیروی کشش هوا را به میزان هزار برابر شرایط سطح دریا می‌رساند.
نحوه کار کپسول‌های هایپرلوپ
کپسول‌های هایپرلوپ در مدل ماسک در شرایط خلأی تقریبی بالاتر از سطح تونل‌ها شناور هستند. یکی از تفاوت‌های عظیم این مدل این است برای ساده و ارزان نگه داشتن تونل‌ها، وظیفه امنیت هوایی برعهده کپسول‌های مسافربری است. در مدل‌های دیگر هایپرلوپ از نیروهای مغناطیسی برای شناور نگه داشتن پادها استفاده می‌شود.
کپسول مسافربری سرعت اولیه خود را از موتور الکتریکی خارجی به دست می‌آورد که در هر 100 کیلومتر می‌تواند سرعت زیربنایی را افزایش دهد. هر کپسول 28 مسافر به اضافه وسایل آنها را حمل می‌کنند. در برخی از مدل‌های هایپرلوپ نیز حمل 40 مسافر با وسایل همراه یا ترکیبی از مسافرها و وسایل نقلیه‌ای چون دوچرخه و اسکوتر در نظر گرفته شده است. در ساعات اوج هر 30 ثانیه یک بار و در مواقع معمولی هر دو دقیقه یک بار یک پاد مسافربری از راه خواهد رسید.
انرژی هایپرلوپ از کجا تأمین می‌شود؟
همانطور که گفته شده کپسول‌های مسافربری هایپرلوپ سرعت ابتدایی خود را از یک موتور خارجی (به احتمال زیاد شبیه به موتور القایی که در مدل اس خودروی تسلا به کار رفته است) دریافت می‌کنند. یکی از ایده‌های نوین ماسک برای سیستم هایپرلوپ نصب پنل‌های خورشیدی بالای تونل‌ها بود تا انرژی مورد نیاز این سیستم حمل‌ونقل تأمین شود.
ساخت یک سیستم هایپرلوپ چقدر هزینه دارد؟
کارشناسان تخمین می‌زنند ساخت سیستم حمل‌ونقل هایپرلوپ میان لس‌آنجلس و سن‌فرانسیسکو شش میلیارد دلار هزینه دارد. با هایپرلوپ هر سفر میان این دو شهر یک و ساعت نیم طول می‌کشد، هر کپسول شامل 28 مسافر می‌شود و هر 30 ثانیه یک بار از راه می‌رسد. هزینه بلیت یک طرفه برای این سیستم حدود 20 دلار در نظر گرفته شده که در مقایسه با هزینه سفر میان این دو شهر از طریق روش‌های فعلی به‌صرفه‌تر محسوب می‌شود.
بخش عظیمی از هزینه سیستم هایپرلوپ صرف حفر شبکه تونل‌ها می‌شود. هزینه هر کپسول مسافربری نیز حدود 1.35 میلیون دلار تخمین زده شده است. برای هر سرویس هایپرلوپ نیز حداقل به 40 کپسول نیاز است، بنابراین هزینه کلی کپسول‌ها 54 میلیون دلار تخمین زده می‌شود. اگر کپسول‌ها در کنار مسافر بار و وسایل نقلیه مانند دوچرخه و اسکوتر برقی نیز حمل کنند، هزینه حدود 70 میلیون دلار می‌شود.
سفر در هایپرلوپ چه احساسی دارد؟
منتقدان بر این باورند که سفر با هایپرلوپ برای انسان ناخوشایند خواهد بود چراکه حرکت با چنین سرعتی باعث ایجاد حالت تهوع در انسان می‌شود. ویرجین هایپرلوپ که یکی از کمپانی‌های فعال در توسعه سیستم حمل‌ونقل هایپرلوپ است، قول داده که سفر با هایپرلوپ درست مانند استفاده از هواپیمای مسافربری یا آسانسور خواهد بود.
سفر در کپسول‌های بدون پنجره‌ای که با سرعت در تونلهای بتنی حرکت می‌کنند، بدین معناست که مسافر قادر به دیدن دیوارها نیز نخواهد بود. بنابراین ایده ماسک این بود که مناظر زیبایی در پادها نمایش داده شود و هر مسافر به سیستم سرگرمی شخصی خود دسترسی داشته باشد.
انتهای پیام/4021/
انتهای پیام/
در دانشگاه آزاد شهرکرد انجام شد؛
