«هایپرلوپ»، جاده ابریشم مدرن

عطیه لواسانی

در آینده نه چندان دور، می‌توان مسیر 613 کیلومتری بین لوس‌آنجلس تا سان‌فرانسیسکو را تنها در 30 دقیقه  (نیمی از زمان طی شدن با هواپیما) طی کرد، اما نه با وسیلهای مانند هواپیما، بلکه از مسیری شبیه به یک لوله!

این سرعت سرسامآور، محدود به این مسیر نخواهد ماند و در دیگر نقاط جهان نیز در حال وقوع است؛ اتفاقی به ظاهر ساده: کپسولهایی که در لولهها، به سرعت به پیش میروند؛ سیستمی که اکنون به نام «هایپرلوپ» شناخته میشود.

مفهوم «هایپرلوپ» که ابتدا توسط الون ماسک، مالک شرکت اسپیس‌ایکس در سال 2013 ارائه شده بود، شامل کپسولهای حاوی مسافر بود که با سرعتی نزدیک به سرعت صوت در یک لوله جلو رانده می‌شوند. قطارهای حاوی این کپسولها با سرعت بالا در لوله‌های تقریبا بدون هوا به جلو رانده شده و سرعتشان را با آهنرباهایی که هر کپسول را در یک مسیر ثابت نگه می‌دارند، افزایش می‌دهند.

این ایده بر اساس لوله‌های پنوماتیکی شکل گرفته است که کپسولهای کاغذی را بین طبقات ادارات جابهجا می‌کنند. در این طرح، کپسولها به حمل انسانها و حتی خودروها در لوله‌های کم فشار برای کاهش تلاطم و افزایش سرعت می‌پردازند.

در این سیستم، یک کپسول شناور در لوله‌های کم‌فشار قرار می‌گیرد که می‌تواند به سرعتی بالغ بر 1223 کیلومتر در ساعت برسد.

تنها مقاومت موجود در مسیر، می‌تواند هوای مقابل کپسول باشد که با استفاده از یک کمپرسور به عقب رانده می‌شود.

قطارهای حاوی کپسولها با سرعت بالا در لوله‌های تقریبا بدون هوا به جلو رانده شده و سرعتشان را با آهنرباهایی که هر کپسول را در یک مسیر ثابت نگه می‌دارند، افزایش می‌دهند.

همچنین این کپسولها تحت فشار قرار داشته و از سیستمهای خروج اضطراری و یک ذخیره تامین هوا در موارد اورژانس برخوردار است. این سیستم با نصب پنلهایی بر روی سقف خود می‌تواند نیروی خود را از طریق انرژی خورشیدی نیز تامین کند.

هایپرلوپ برای کدام مسیرها؟

بر اساس ایده اولیه، هایپرلوپ، یک راه‌حل عملی برای شهرهایی است که تقریبا 1600 کیلومتر یا کمتر با هم فاصله دارند. برای فواصل بیشتر بهتر است که از هواپیما استفاده کرد، اما در این مسافتهای کوتاهتر، استفاده از طرح هایپرلوپ بهتر خواهد بود زیرا زمان آن برای ارتفاع گیری و فرود به هدر نخواهد رفت.

هایپرلوپ، میان قاره‌ای

در عین حال، طرح هایپرلوپ آنچنان جذاب بوده است که اکنون برای سفرهای بین قارهای نیز مدافعینی را پیدا کرده است. از آن جمله طرفداران سفر چهارساعته از انگلستان به آمریکا.

این طرح که به نام «کنکورد تونلی جهان» در انگلیس رونمایی شده، در صورت عملی شدن، می‌تواند سفر سریع‌السیر بین قاره‌ای با قطار را به واقعیت تبدیل کند.  ایده سیستم حمل‌ونقل آینده در رقابتی مطرح شد که در تلاش برای ارتقای تجارت بین منچستر و نیویورک برپا شده بود.

این طرح که به اطلاع موسسه تحقیقات سیاستگذاری عمومی شمال (IPPR North)، اتاق فکر شمال انگلستان رسیده، مدعی است که قابلیت‌های فناورانه می‌تواند رویای سفر بین قاره‌ای با قطار را به واقعیت تبدیل کرده و اقتصاد را در شمال انگلستان دگرگون کند.

قطار مذکور در درون یک لوله زیرزمینی در اقیانوس اطلس قرار خواهد گرفت که در خلأ کامل حرکت خواهد کرد.

این قطار به وسیله آهن‌رباهای الکتریکی در میان هوا معلق خواهد بود. این امر باعث کاهش عوامل اصطکاک شده و امکان حرکت با سرعتهای زیاد را فراهم میکند.

جریان ایده پردازیها برای تکمیل ایده هایپرلوپ طی سالهای اخیر، روز به روز ادامه یافته است. هنگامی که برای اولین بار الون ماسک ایده ساخت هایپرلوپ را مطرح کرد، آن را به عنوان اختراعی عجیب و غیرقابل اجرا تلقی کردند که هیچگاه عملی نخواهد شد. اما در حال حاضر سرمایه‌گذاری برای ساخت این نوع سیستم حمل‌و‌نقل در حال توسعه است. در مدلی از هایپرلوپ که پیشبینی میشود شکلی عملی به خود بگیرد، مسافران به صورت انفرادی یا گروهی در جایگاهی قرار می‌گیرند و سپس به کمک آهنرباهای بزرگی بالا برده می‌شوند تا در کپسول‌ها قرار گیرند.  هرکپسول به اندازه شش تا هشت مسافر جا دارد و در عرض 30 ثانیه مسافران، پیاده و سوار خواهند شد.

روس‌ها هم وسوسه شدند

ایده هایپرلوپ، روسها را نیز وسوسه کرده است. روسیه در حال بررسی امکان اجرایی کردن سیستم حمل‌ونقل هایپرلوپ برای ایجاد یک خط سریع‌السیر بین شهرهای مختلف این کشور است.  هایپرلوپ روسها، شامل ساخت راههای اصلی است که غرب روسیه را به شمال، و جنوب آن را به شرق، متصل می‌کند و گام اول آن، مرتبط کردن بندرهای دریای بالتیک با پایانه‌های باری در مسکو است.  مسافت بین مسکو و سن‌پترزبورگ بیش از 600 کیلومتر است و این مسافت و هزینههای آن، تولید چنین شبکه حمل‌ونقلی را به یک چالش پرهزینه تبدیل کرده است.  در این رابطه، محققان روسی اخیرا به نمایش «شناوری مغناطیسی» پرداخته‌اند که می‌تواند هر وزنی را بلند کند.

جاده ابریشم هایپرلوپی

در سوی دیگر جهان، چشم بادامیها به دنبال اتصال به اروپا از طریق همین لولههای نفر بر هستند!

شرکت هایپرلوپ «وان» با همکاری یک شرکت روسی قصد دارد فناوری «هایپرلوپ»  را به روسیه بیاورد اما هدف نهایی آنها، اتصال چین به اروپا است.

جالب است بدانیم این مهمترین شرکت فعال در توسعه حمل ونقل با استفاده از هایپرلوپ، تحت مدیریت یک ایرانی است. «شروین پیشه‌ور»، از روسای این شرکت اظهار کرده که هایپرلوپ می‌تواند اساس یک جاده ابریشم جدید و تحولآفرین باشد؛ یک هایپرلوپ باری که کانتینرهای تجاری را یک روزه از چین به اروپا می‌برد. در واقع بر اساس ایده این ایرانی بلندپرواز، هایپرلوپ میتواند وسیلهای برای حمل ونقل کالا میان شرق و غرب عالم باشد و نه صرفا وسیلهای برای جابهجایی افراد.

پیشه‌ور گفته است که این کار می‌تواند زمان حمل بار با کشتی را از چند هفته کاهش داده و حجم و وزن بار آنها را نیز کمتر کند.

«دبی ـ  ابوظبی»، 12 دقیقه!

در خاورمیانه نیز، هایپرلوپ، طرفداران پر و پا قرصی پیدا کرده است. شرکت هاپیرلوپ «وان» با قرارداد جدیدی که با شرکت حمل و نقل دریایی اماراتی DP World امضا کرده، به زودی در خاورمیانهشگفتی ساز

خواهد شد.

در مطالعات این پروژه، به بررسی امکان انتقال فوق سریع کانتینرهای کشتی‌های وارد شده به بندر جبلعلی به یک انبار داخلی در شهر دبی توسط سیستمی از کپسول‌ها پرداخته شده است.

با این کار، حجم کانتینرهای انباشته در ترمینال‌های این بندر کاهش یافته و همچنین نیازی به ساخت ترمینال‌های بزرگتر نیست. با این فناوری، محمولههای تجاری فاصله 44 کیلومتری بندر جبلعلی تا شهر دبی را در زمانی حدود دو دقیقه طی خواهند کرد.

شرکت DP World حتی پیش‌بینی کرده که در آینده ممکن است از هایپرلوپ شناور زیردریایی در نزدیکی ترمینال عظیم این شرکت در یکی از جزایر ساخت دست انسان در دبی نیز استفاده شود.

در عین حال، شروین پیشه‌ور، مدیر اجرایی شرکت هایپرلوپ وان اظهار داشته است که ما به شدت معتقدیم که این مطالعه، نخستین گام به سمت ساخت هایپرلوپ در دبی است. زمان فعلی برای تردد هوایی میان دبی و ابوظبی چیزی حدود یک ساعت است اما هایپرلوپ در صورت به واقعیت پیوستن، این زمان را به ۱۲ دقیقه کاهش خواهد داد.

هایپرلوپ همچنین می‌تواند زمان سفر میان دبی تا ریاض را تا ۴۳ دقیقه کاهش دهد و سفر بین دوبی و دوحه را هم به زمانی حدود ۲۳ دقیقه برساند.

گفته میشود ایده ساخت خط هایپرلوپ در امارات در قیاس با طرحی که پیش‌تر برای وصل کردن سانفرانسیسکو و لس‌آنجلس مطرح شده بود، به دلیل کویری و بدون پیچ و خم بودن آن عملی‌تر به نظر می‌رسد.

اما کپسولهایی با چنین سرعتهای سرسامآور چگونه مهار میشوند؟

تیمی از محققان موسسه سلطنتی فناوری ملبورن از طراحی خود در زمینه سیستم ترمز حملو‌نقل سریع‌السیر «هایپرلوپ» رونمایی کرده‌اند.

محققان استرالیایی، مدتها بر سیستم ترمز و گاز هایپرلوپ متمرکز شدند و موفق به طراحی و ساخت نمونه ترمز این سیستم شدند.

واگنهای هایپرلوپ دارای یک سیستم ترمز ثانویه برای توقف‌های اضطراری است که بر ترمز جریان گردابی یا ترمز فوکو تکیه دارد. این ترمزها معمولا در قطارهای فوق سریع و حتی قطارهای شهربازی استفاده می‌شوند.

در حالی که سایر تیم‌ها از آهنربای دایمی برای چنین سیستم‌هایی استفاده می‌کنند تیم استرالیایی از یک باتری آنبرد برای تامین نیروی آهنرباهای الکتریکی بهره ‌برده است.

این سیستم شامل یک دیسک فلزی چرخان است که سیم‌پیچ‌های الکترومغناطیسی به فاصله چهار اینچی آن قرار گرفته و توقف سریع و مطمئن را امکانپذیر می‌کنند.

ایده هایپرلوپ در اولین نمونه از آزمایشهای خود موفق عمل کرده است.

هایپرلوپ ویرجین یک رکورد سرعت جدید را در مرکز آزمایش «DevLoop» خارج از لاس وگاس ثبت کرد. طی مرحله سوم آزمایش، یک غلاف آزمایشی بدون سرنشین با سرعت تقریبا 387 کیلومتر در ساعت در یک سیلندر نزدیک به خلا با فشار 2 دههزارم اتمسفر یا معادل فشار هوا در ارتفاع 61 کیلومتر بالاتر از سطح دریا حرکت کرد.

هایپرلوپ ویرجین با سرعت 387 کیلومتر بر ساعت، رکورد قبلی خود را که 310 کیلومتر بر ساعت بود، بهبود بخشید.

طبق اعلام شرکت سازنده، در این آزمایشها نه تنها رکورد سرعت جدیدی ثبت شد، بلکه شامل آزمایشهای موفقیت‌آمیز روی یک سیستم هوابرد جدید برای اجازه دادن به غلاف‌ها برای جابجایی 500 متری در لوله خلاء و فشار هوای طبیعی به خوبی موتور الکتریکی، همچنین کنترل و قدرت الکترونیک، هدایت و شناوری مغناطیسی و سیستم‌های تعلیق غلاف بود.

با موفقیتهایی که هم اکنون سیستم هایپرلوپ در دو بخش «آزمایشی» و «جلب سرمایه گذاری» به دست آورده، به نظر میرسد این سیستم در آینده، جایگاه مناسبی در صنعت حملونقل جهان خواهد یافت.