بیگ بنگ: مسافران در سراسر اروپا و قسمت‌هایی از آسیا می‌توانند از سریع‌ترین سرویس‌های ریلی جهان لذت ببرند. از مالاگا تا مادرید، توکیو تا اوزاکا و .. در واقع قطارهای الکتریکی پرسرعت، زمان مسافرت بین مراکز مهم را با سرعتی حدود 300 کیلومتر بر ساعت امکان‌پذیر کرده‌اند.

به گزارش بیگ بنگ، سریعترین سرویس‌های در حال حاضر دنیا مگلو شانگهای(magnetic levitation) است. نیروی محرکه‌ی مورد استفاده در این سرویس‌ها از طریق سر خوردن بر روی مسیرها با سرعت 430 کیلومتر بر ساعت به کار گرفته می‌شود. البته ژاپن نیز در سال 2016 سریعترین قطار جهان را با سرعت 603 کیلومتر بر ساعت تست کرد که در نوع خودش بسیار پر سرعت است.

گرچه مسافرت هوایی همچنان سریعتر است و بعنوان مثال یک ایرباس A380 سرعتی بیش از 1000 کیلومتر بر ساعت دارد، اما زمانی که کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به اولویتی جهانی تبدیل می‌شود ضرورت یافتن جایگزین‌های پاک‌تر و از لحاظ مصرف انرژی کارآمدتر، مخصوصا در آمریکا با بزرگترین جمعیت مسافران خطوط هوایی که 800 میلیون مسافر در سال است، مطرح می‌شود.

هایپرلوپ زاییده‌ی افکار ایلان ماسک است. این ایده برای اولین بار در سال 2013 مطرح شد. سیستم هایپرلوپ شامل کپسول‌هایی است که با استفاده از شناوری مغناطیسی داخل یک لوله به صورت معلق قرار گرفته‌اند و توسط موتور الکتریکی خطی به سمت جلو رانده می‌شود. محیط داخل لوله تقریبا خلاء کامل است و به این ترتیب کپسول‌ها بدون کند شدن توسط اصطکاک هوا می‌توانند با سرعت بسیار زیاد حرکت کنند. این لوله‌ها می‌توانند در زیر زمین یا بالای زمین قرار بگیرند.

شروع رقابت

ماسک برای اولین بار در نظر داشت هایپرلوپی به طول 600 کیلومتر از لس آنجلس تا سان فرانسیسکو بسازد که با سرعت میانگین 960 کیلومتر بر ساعت حرکت کرده و مسافتی که در حال حاضر 12 ساعت طول می‌کشد را در 35 دقیقه طی کند. گرچه سرمایه‌ها در این مسیر صرف سرویس قطارهای تندرو شده است اما ایده‌ی هایپرلوپ‌ در جاهای دیگری دنبال شده است.

شهر پولدار دبی با موافقت به ساخت هایپرلوپی 150 کیلومتری تا ابوظبی، امکان سنجی این پروژه را فراهم ساخته است. همچنین پیشنهادهای برای متصل کردن وین به بوداپست و براتیسلاوا وجود دارد. در استارت آپ جدید هایپرلوپ آمریکا که اخیرا برگزار شده است لیستی از 35 پروژه‌ی آزمایشی هایپرلوپ شامل مسیرهایی میان سیدنی و ملبورن، لندن و ادینبرگ، بمبئی با دهلی اعلام شد. گرچه این پیشرفت‌ها بسیار هیجان‌انگیز می‌باشند اما بسیاری به  عملی بودن آن را باور ندارند.

بیش از حد سریع

کپسول‌های هایپرلوپ به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا در 70 ثانیه با شتاب G 0.5 به حداکثر سرعت خود که 1220 کیلومتر بر ساعت است برسد. (G به نیروی جی اشاره دارد که با آن شتاب را اندازه می‌گیریم.) برای اینکه درکی از این میزان شتاب داشته باشید در نظر داشته باشید که در شتاب یک با نیرویی برابر با وزن بدنمان به سمت صندلی‌هایمان هل داده می‌شویم این میزان نیرو می‌تواند آزارنده باشد. اما شتاب یک هواپیما هنگام بلند شدن حدودا برابر با G 0.4 است که مسافران با آن مشکلی ندارند.

هنگامی که دور یک منحنی می‌گردیم نیروی جی را احساس می‌کنیم. نیروی گریز از مرکز همان نیرویی است که هنگام رانندگی بر روی یک دایره به شما نیرو وارد می‌کند. همانطور که گفتیم محدوده‌ای که در آن می‌توان احساس راحتی کرد تا G 0.5 است. برای مسافرت با سرعت 1220 کیلومتر بر ساعت لازم است شعاع منحنی که قطار بر روی آن حرکت می‌کند حداقل 23 کیلومتر باشد و این بدان معنی است که مسیر باید تقریبا مستقیم باشد. علاوه بر آن سطحی که بر روی آن حرکت می‌کند باید تقریبا تراز باشد چراکه تپه‌های عمودی سبب افزایش نیروی جی می‌شود.

در مکان‌های مناسب این محدودیت‌ها قابل مدیریت کردن می‌باشند. چالش اصلی در پیاده سازی ایده‌ی هایپرلوپ حرکات زمین است. در مهندسی مقیاس بالا  برای انبساط حرارتی، آب‌های زیرزمینی و فعالیت‌های لرزه‌ای (عواملی که باعث می‌شوند زمین جابه‌جا شود) مقادیر مجازی در نظر گرفته شده است. به طور عادی این عوامل مشکل خاصی به وجود نخواهند آورد. در پل‌ها از لرزه گیر استفاده می‌شود و زمانی که نشست باعث پدید آمدن ترک در یک دیوار می‌شودبا  به نظر نمی‌آید که موضوع مهمی باشد.

اما حرکت در مسیر هایپرلوپ زمانی که کپسول‌ها در سرعتی بالا در حال حرکت می‌باشند، می‌تواند سبب پدید آمدن مشکلاتی واقعی شود. به همین دلیل است که ماسک ساخت مسیر بر روی ستون را ترجیح می‌دهد. به این طریق می‌توان در صورت حرکت زمین، مسیر را مجددا تراز و تنظیم کرد. در حال حاضر نیز در مورد خطوط راه آهن معمولی از تراز مجدد استفاده می‌شود: ریل‌ها بر روی ریل بند به طور آزادانه پشتیبانی می‌شوند و رویه‌کوبی عادی باعث مستقیم نگه داشته شدن مسیر می‌شود.

ساخت هایپرلوپ با مشخصات گفته شده کاری هزینه‌بر خواد بود. اما روزهای هواپیما و کشتی در حال به سر آمدن است. مگر آنکه بتوانیم راهی بیابیم که با استفاده از انرژی الکتریکی یا سوخت هیدروژنی کار کنند. شاید هم راهی برای ساخت کشتی‌هایی بیابیم که با نیروی هسته‌ای کار می‌کنند. هایپرلوپ چشم‌اندازی از آینده در مورد سفرهای راه دور می‌دهد.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: theconversation.com