همه‌چیز درباره‌ی هایپرلوپ آقای ماسک

اگر هایپرلوپ ساخته شود، باید بتواند مسافران را در عرض ۳۵ دقیقه از لس‌آنجلس تا سان‌فرانسیسکو ببرد. مسیری ۶۳۰ کیلومتری که با خودرو در عرض ۵ ساعت و نیم طی می‌شود و با قطار جدیدی که می‌خواهند بسازند، در ۲ ساعت و ۴۰ دقیقه. مثلا اگر ما هم هایپرلوپ داشتیم، می‌توانستیم در عرض ۵۰ دقیقه از تهران به مشهد برویم. مسیری که تازه با ساخت قطار برقی جدید سریع‌السیر، قرار است ۶ ساعته طی شود.

هایپرلوپ ایده‌ی «ایلان ماسک» (Elon Musk) است. همان سرمایه‌گذار بی‌پروایی که در پروژه‌های چالش‌برانگیزی که آینده را می‌سازند سرمایه‌گذاری می‌کند. مثلا او صاحب شرکت «اسپیس ایکس» (SpaceX) است. شرکت فضایی خصوصی که موشک‌های با قابلیت استفاده‌ی مجدد می‌سازد و در کل می‌خواهد سفرهای فضایی را اقتصادی، ارزان و البته تجاری کند. شرکت «تسلا موتورز» (Tesla Motors) هم متعلق به اوست و خودروهای تمام برقی خیلی خوبی می‌سازد. یک بار هم ایلان ماسک می‌خواست با پروژه‌ی «مارس وان» (Mars One) عده‌ای را به مریخ بفرستد و اتفاقا چند ایرانی هم برای این کار انتخاب شدند. با این حال ظاهرا فعلا این پروژه به مشکل برخورد کرده و خبر زیادی از آن نیست.

ایلان ماسک در سال ۲۰۱۲ ایده‌ی «هایپرلوپ» (Hyperloop) را ارائه کرد. هایپرلوپ را می‌توانید قطاری بدانید که با سرعت نزدیک به صوت حرکت می‌کند. چیزی در حدود ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ کیلومتر بر ساعت و سریع‌تر از بیشتر هواپیماهای مسافربری. ماسک گفت که دوست دارد لس‌آنجلس و سان‌فرانسیسکو را با هایپرلوپ به هم وصل کند تا دیگر نیازی به پروژه‌ی قطار گران‌قیمتی که با سرعت ۳۵۰ کیلومتر بر ساعت فاصله‌ی میان این دو شهر را می‌پیماید، نباشد. ظاهرا فاز اول پروژه‌ی ساخت قطار سریع‌السیر کالیفرنیا که این دو شهر را به هم وصل می‌کند، ۶۸ میلیارد دلار هزینه دارد. این درحالیست که ماسک می‌گوید هزینه‌ی ساخت هایپرلوپ بین این دو شهر چیزی کمتر از ۶ میلیارد دلار است. با این حال به نظر می‌رسد که ماسک خیلی خوشبینانه گفته تا به سرمایه‌گذاران انگیزه بدهد.

در هایپرلوپ واگنی در شرایط نزدیک به خلاء و تقریبا بدون اصطکاک با سرعت نزدیک به صوت در تونل حرکت می‌کند.

هایپرلوپ را تونلی تصور کنید که بین دو شهر کشیده شده است. البته یک تونل برای مسیر رفت و یک تونل دیگر برای مسیر برگشت دارد. تونل‌ها سطح مقطع کاملا دایره‌ای دارند و در حقیقت به صورت لوله‌هایی خیلی قطور هستند. در طول مسیر، پایه‌هایی قرار دارند که این تونل‌ها را در هوا نگه می‌دارند. ما به آن‌ها تونل می‌گوییم، ولی در اصل به آن Tube یا لوله می‌گویند. درون این لوله یک واگن قرار می‌گیرد. واگن یا کپسولی که به آن Pod می‌گویند. واگن باید با سرعت بیشتر از ۱۰۰۰ کیلومتر بر ساعت در این تونل حرکت کند. به همین دلیل هوای داخل تونل تا حد ممکن خالی می‌شود تا شرایطی نزدیک به خلاء در آن برقرار باشد. بدین ترتیب مقاومت هوای خیلی کمی جلوی واگن بوجود می‌آید. در عین حال برای کم کردن همین‌قدر مقاومت هم یک مکنده‌ی هوا جلوی واگن قرار داده می‌شود تا هوا را از جلو به قسمت عقب واگن هدایت کند. باز هم برای کم کردن مقاومت و اصطکاک، واگن با کف تونل تماس ندارد و بر روی بالش هوا یا میدان مغناطیسی حرکت می‌کند. در حقیقت واگن در تونل معلق است و در عین حال به همین روش باید از برخورد آن با سقف و دیواره‌های تونل جلوگیری شود. نیروی پیشران واگن‌ها هم از شتاب‌دهنده‌های مغناطیسی یا همان «موتورهای القایی خطی» که در تمام طول تونل نصب شده‌اند تامین می‌شود. کل برق لازم برای هایپرلوپ از پنل‌های خورشیدی نصب شده روی تونل‌ها بدست می‌آید. به هر صورت مسافران درون این واگن‌ها راحت روی صندلی می‌نشینند و با سرعت ۱۰۰۰ کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کنند تا به مقصد برسند.

تونل‌های هایپرلوپ روی ستون‌هایی می‌گیرند. برق آن نیز از پنل‌های خورشیدی تامین می‌شود.

ماسک برخلاف پروژه‌ی ساخت موشک‌های قابل استفاده‌ی مجدد و خودروهای الکتریکی که خودش شرکت‌هایی را برای ساخت آن‌ها تاسیس کرد، پیشبرد هایپرلوپ را به دیگران واگذار کرده است. او از شرکت‌ها و دانشگاه‌ها خواسته که بر اساس این ایده، بهترین طرح‌ها را ارائه دهند و پیش‌نمونه‌هایی بسازند. در حقیقت در سال ۲۰۱۳ مهندسانی از شرکت‌های تسلا و اسپیس‌ایکس بر روی ایده‌ی اولیه کار کردند، طرح‌هایی مفهومی از آن را بوجود آوردند و برای عموم روی اینترنت قرار دادند. سپس از علاقمندان خواستند که آن را تکمیل کنند و به سوی ساختش بروند.

مثلا همین چند وقت پیش مسابقه‌ای برای طراحی بهترین واگن هایپرلوپ برگزار شد و گروهی از دانشجویان دانشگاه MIT برنده‌ی آن شدند. واگن این دانشجویان ظاهرا خیلی پیشرفته است و از آهنرباهای نئودیمیومی برای معلق ماندن در تونل استفاده می‌کند. حالا آن‌ها می‌توانند به کمک شرکت اسپیس ایکس نمونه‌ای آزمایشی از آن را بسازند و در تونل آزمایشی تست کنند. به طور کلی از بین ۱۰۰ طرح واگن ارسال شده، ۲۲ طرح برتر انتخاب شدند و قرار است در ژوئن امسال رقابتی بین واگن‌های ساخته شده‌ی آن‌ها در تونل اسپیس‌ایکس انجام شود.

واگن، کپسول یا Pod هایپرلوپ قسمتی است که مسافران در آن می‌نشینند. جلوی آن هم یک مکنده‌ی هوا قرار دارد که همان اندک هوایی که در تونل باقی مانده هم مقاومت ایجاد نکند.

جالب است که پیرو ایده‌ی ایلان ماسک استارتاپ‌هایی هم بوجود آمده‌اند که خیلی جدی به دنبال ساخت هایپرلوپ‌های کامل هستند. مثلا «هایپرلوپ ترنسپورتیشن تکنولوژیز» (Hyperloop Transportation Technologies) و «هایپرلوپ تکنولوژیز» (Hyperloop Technologies) از آن جمله هستند. هایپرلوپ تکنولوژیز که رئیس هیئت مدیره و شریک موسس آن یک ایرانی‌الاصل به نام «شروین پیشه‌ور» است، به دنبال مسیرهای دیگری هم برای ساخت هایپرلوپ می‌گردد و مثلا پیشنهاد کرده که لس‌آنجلس با هایپرلوپ به لاس‌وگاس وصل شود. این دو شرکت تونل‌های آزمایشی خودشان را می‌سازند. شرکت‌های دیگری هم در زمینه‌های فنی مختلف با آن‌ها همکاری می‌کنند. مثلا «اورلیکون» (Oerlikon) در زمینه‌ی ساخت محیط‌های خلاء تجربه و توان فنی زیادی دارد. شرکت «ایکام» (AECOM) هم کمک فنی زیادی می‌تواند به آن‌ها بکند. همکاری این شرکت‌ها با یکدیگر باعث شده که هایپرلوپ از یک ایده به پروژه‌ای جدی و جذاب برای سرمایه‌گذاران تبدیل شود. در ماه ژانویه‌ی امسال هایپرلوپ ترنسپورتیشن تکنولوژیز تصمیم به ساخت تونل آزمایشی چند کیلومتری خود گرفت. این درحالیست که اسپیس ایکس هم تونل آزمایشی خود را می‌سازد.

به طور کلی چالش‌های زیادی بر سر ساخت یک هایپرلوپ کامل و واقعی وجود دارد. باید بتوان به طور کامل به فناوری ساخت واگنی که بتواند به صورت معلق صدها کیلومتر را با سرعت نزدیک به صوت در تونل‌هایی ویژه و مجهز به پیشران‌های مغناطیسی حرکت ‌کند، رسید. این درحالیست که باید سفر برای مسافران هایپرلوپ راحت باشد چرا که در آن سرعت زیاد، تغییر ارتفاع تونل و بسیاری عوامل دیگر می‌تواند تنش‌های زیادی را به واگن وارد کند. هرچند که ماسک می‌گوید هزینه‌ی ساخت کامل هایپرلوپ بین لس‌آنجلس تا سان‌فرانسیسکو ۶ میلیارد دلار است، ولی احتمالا هزینه‌ی سال‌ها تحقیق و توسعه‌ی آن خیلی بیشتر خواهد بود.