Mikä on Hyperloop? Tässä on kaikki mitä sinun tarvitsee tietää

Elämme uskomattoman teknologisen kehityksen aikakautta. Kaukaisen menneisyyden vierailijalle tämä näyttäisi varmasti utopistiselta aikakaudelta. Silti monilla elämänalueilla asiat eivät näytä muuttuneen juurikaan, ja liikenne on tästä surullinen esimerkki. Tiet ovat edelleen autojen reunustamia, taivaalla lentokoneita. 1900-luvun tieteiskirjallisuus ennusti lentävät autot ja teleportterit; 2000-luvulla asettui Segways.

Unelmat eivät kuitenkaan koskaan kuole, ja fantasia futuristisesta liikenteestä on erittäin elossa juuri nyt, kuten konsepti ns. Hyperloop. Vaikka se ei ole yhtä mieltä järisyttävää kuin teleportteri tai yhtä hauskaa kuin henkilökohtainen vesireppu, Hyperloop voisi mullistaa joukkoliikenteen, lyhentää matkustusaikoja maalla ja vähentää ympäristövahinkoja käsitellä asiaa.

Mikä on Hyperloop?

Hyperloop-konsepti kuten laajalti tiedetään, ehdotti miljardööri teollisuusmies Elon Musk, ilmailu-avaruusalan yrityksen SpaceX: n toimitusjohtaja ja Teslan takana (sekä viime vuonna

lukuisia julkisia pilkkaa). Se on reaktio siihen Kalifornian suurnopeusjunajärjestelmä parhaillaan kehitteillä oleva luotijuna Muskin mielestä on heikko (ja jonka väitetään olevan yksi kalleimmista ja hitaimmista maailmassa).

Muskin Hyperloop koostuu kahdesta massiivisesta putkesta, jotka ulottuvat San Franciscosta Los Angelesiin. Matkustajia kuljettavat kotelot kulkisivat putkien läpi yli 700 mph: n nopeuksilla. Kuvittele ihmisten pneumaattiset putket Jetsonit käyttää liikkumiseen rakennuksissa, mutta paljon suuremmassa mittakaavassa. Propulsiota varten magneettikiihdyttimet istutetaan pitkin putken pituutta, mikä työntää paloja eteenpäin. Putket sisälsivät matalapaineisen ympäristön, joka ympäröi podia ilmatyynyllä, joka sallii podin liikkua turvallisesti niin suurilla nopeuksilla, kuten kiekko liukuva ilmakiekkopöydän yli.

Putken tiukkojen tilojen vuoksi paineen muodostuminen kotelon edessä voi olla ongelma. Putki tarvitsee järjestelmän, joka estää ilman kertymisen tällä tavalla. Muskin suunnittelu suosittelee ilmakompressoria podin etupuolelle, joka siirtää ilman edestä häntää pitäen sen ylhäällä ja estää paineen muodostumisen ilman siirtymisen vuoksi. Yhdensuuntaisen matkan Hyperloopilla ennustetaan kestävän noin 35 minuuttia (vertailun vuoksi: saman matkan ajaminen autolla kestää noin kuusi tuntia).

Miksi tarve?

Perinteiset kulkuvälineet (maantie, vesi, ilma ja rautatie) ovat yleensä sekoitus kalliita, hitaita ja ympäristölle haitallisia. Tieliikenne on erityisen ongelmallista hiilidioksidipäästöjen ja öljyn hinnanvaihteluiden vuoksi. Energiankulutuksen ympäristöhaittojen pahentuessa joukkoliikenne tulee olemaan ratkaisevan tärkeää tulevina vuosina.

Junamatkailu on suhteellisen energiatehokasta ja tarjoaa ympäristöystävällisimmän vaihtoehdon, mutta se on liian hidasta ja kallista ottamaan käyttöön massiivisesti. Alle 900 mailin etäisyyksillä yliäänimatka ei ole mahdollista, koska suurin osa matkasta kuluisi nousemiseen ja laskemiseen (hitain lennon osia.) Nämä ongelmat huomioon ottaen Hyperloop pyrkii tekemään kustannustehokkaan, nopean kuljetusjärjestelmän kohtuulliseen käyttöön etäisyydet. Esimerkkinä oikeantyyppisestä etäisyydestä Musk käyttää reittiä San Franciscosta Los Angelesiin (reitti, jonka myös suurnopeusjunajärjestelmä kattaa). Hyperloop-putkien katolle asennettaisiin aurinkopaneelit, mikä mahdollistaisi puhtaan ja omatehoisen järjestelmän.

Haittoja on toki. Erityisesti putken läpi liikkuminen niin suurilla nopeuksilla estää suuret käännökset tai korkeuden muutokset. Tämän seurauksena järjestelmä on optimaalinen suorille matkoille suhteellisen tasaisessa maastossa.

Kalifornia on tietysti herkkä maanjäristyksille, ja Hyperloop-suunnittelu ottaa tämän huomioon. Putket asennettaisiin sarjaan pylväitä, jotka on levitetty reitin varrelle, jokainen pylväs sijoitettaisiin noin 100 jalan välein. Pylonit sallivat liukastumisen lämpölaajenemisen ja maanjäristysten vuoksi, mikä varmistaa, että putket eivät riko tällaisen liikkeen takia.

Realistisesti tärkein ongelma minkä tahansa hankkeen käynnistämisessä on raha, kaksinkertaisesti kun puhutaan julkisesta työstä. Vaikka pystyisikin tuottamaan vaikuttavan suunnitelman, on silti huolestuttavana julkista hyväksyntää, lainsäädäntöä, määräyksiä ja urakoitsijoita koskevia kysymyksiä. Onneksi Hyperloop olisi kustannussäästötoimenpide, varsinkin kun mitataan parhaillaan käynnissä olevaa runsasta rautatieprojektia. Muskin valkoisessa kirjassa Hyperloopista arvioidaan, että kokonaiskustannukset voitaisiin pitää alle kuuden miljardin dollarin. Kalifornian suurten nopeuksien rautatiehankkeen ensimmäisen vaiheen odotetaan maksavan vähintään 68 miljardia dollaria.

Hyperloop-kilpailu ja viimeaikainen kehitys

Vaikka Elon Musk oletti idean, SpaceX ei kehitä omaa kaupallista Hyperloopia. Sen sijaan se on järjestänyt erilaisia ​​kilpailuja kannustaakseen opiskelijoita ja insinöörejä kehittämään prototyyppejä. Tämän helpottamiseksi SpaceX rakensi yhden mailin testiradan Kaliforniaan.

SpaceX Hyperloop -suunnittelukilpailu päättyi 30. tammikuuta 2016. Yli 100 prototyyppipod-suunnittelua lähetettiin, ja 27 tiimiä on voittanut mahdollisuuden testata suunnitelmiaan SpaceX Hyperloop -testiradalla kesäkuussa 2016. Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) jatko-opiskelijoiden ryhmä voitti parhaan kokonaissuunnittelun. MIT-tiimin mukaan pod on kevyt ja korostaa nopeutta ja turvallisuutta, mukaan lukien vikasietoinen jarrujärjestelmä. Kun monet Hyperloop-mallit käyttävät ilmasuihkuja levitaatioon, MIT-mallissa käytetään kahta neodyymimagneettiryhmää pitämään pod ylhäällä. Podin sisällä olevat lisämagneetit pitävät sen vakaana, kun se kilpailee radalla. Prototyypin teho oli vaikuttava, vaikka se on edelleen hyvin kaukana kaupallisesta tuotteesta, koska sillä ei tällä hetkellä ole tilaa matkustajille tai edes rahdille.

Tammikuussa 2017 pitkään jatkunut SpaceX Hyperloop -kilpailu päättyi Competition Weekend I -tapahtumaan, jossa valmiit podit kilpailivat testiradalla. Pääpalkinnon otti joukkue Delftin yliopistosta Hollannista.

Olemme erittäin ylpeitä kaikkien aikojen ensimmäisen hyperloop pod -kilpailun kokonaisvoittajasta! Kiitos kaikille mahtavasta tuesta! pic.twitter.com/BKl5bI5iNX

- Delft Hyperloop (@DelftHyperloop) 30. tammikuuta 2017

Vaikka tämä kilpailu on ohi, Hyperloop-projekti ei ole läheskään valmis, sillä yritykset ja hallitukset ympäri maailmaa tutkivat konseptia. SpaceX puolestaan ​​pitää toinen kilpailu 25.-27.8. HyperLoop Pod Competition II: ssa kilpailijat pyrkivät saavuttamaan suurimman maksiminopeuden. SpaceX on julkaissut osallistujaluettelon, joka sisältää joitakin ensimmäisen kilpailun joukkueita.

Quintero Onen paljastaminen

Lokakuussa 2018 HTT esitteli ensimmäisen matkustajakapselinsa, nimeltään Quintero One. Kapseli on 105 jalkaa pitkä, Quintero One painaa viisi tonnia ja on valmistettu kahdesta kerroksesta materiaalia, jota HTT kutsuu "vibraniumiksi". Vaikka HTT: n vibranium ei ole Wakandan tuote, se on "turvallisin materiaali maan päällä", toinen perustaja ja toimitusjohtaja Dirk Ahlborn sanoo, että vibranium, joka on antureilla vuorattu hiilikuitumateriaali, voi "itse asiassa aistia eheyden". ja "monitorit vaikutus." HTT: n kapseli koostuu kahdesta vibraanikerroksesta, joten vaikka ensimmäinen kerros vaurioituisi, kapseli säilyy turvassa.

HTT: n puheenjohtaja Bibop Gresta sanoo, että kapseli "on täysin optimoitu ja valmis matkustajia varten" vuonna 2019. Gresta korostaa myös, että HTT on "ottanut suuria askeleita viranomaisten määräysten ratkaisemisessa turvallisuussertifiointiohjeillamme ja vakuutuskehykset”, mikä viittaa siihen, että yritys saattaa olla lähellä saada laillista ja saatavilla olevaa Hyperloop-verkkoa kuluttajat.

Ei ole kuitenkaan takeita siitä, että näistä kilpailuista tulee mitään konkreettista. Ne ovat tapa insinööreille ja yrityksille vaihtaa tietoa ja ehkä saada pallo pyörimään Hyperloop-järjestelmän toteuttamiseksi jossain vaiheessa. Maailman messujen tapaan se on paikka, jossa tulevaisuuden visiot tulevat hieman selvemmiksi.

Kehitys ulkomailla

Vaikka SpaceX: n kilpailu oli hyvä esittely insinööriopiskelijoille, Hyperloop-konsepti on herättänyt kiinnostusta myös liikemiehiltä. Aloitusyritykset, kuten Hyperloop One (aiemmin Hyperloop Technologies) ja Hyperloop Transportation Technologies (HTT) kehittävät omia Hyperloop-järjestelmiään, ja mitä heiltä puuttuu älykkäässä nimeämisessä, he kompensoivat kunnianhimolla. Molemmat yhtiöt rakentavat omia testipolkujaan, ja muutama vuosi sitten HTT ilmoitti yhteistyöstä Oerlikon Leybold Vacuum, tyhjiöteknologiaan erikoistunut insinööritoimisto, ja Aecom, kansainvälinen yritys, joka tarjoaa teknistä projektitukea. Yritykset saavat vastineeksi osallistumisestaan ​​osakeoptioita.

HTT: n yhteistyö Oerlikonin ja Aecomin kanssa oli valtava kehitys. Kansainväliset, julkisesti noteeratut yhtiöt ovat pitäneet Hyperloop-konseptia riittävän vakaana investoidakseen. He tuovat mukanaan myös kipeästi kaivattua kokemusta: Oerlikon on ollut tyhjiöteknologian edelläkävijä 1900-luvun kynnyksellä, kun taas Aecom on ollut mukana monissa korkean profiilin suunnitteluprojekteissa, kuten Kapkaupungin stadion. Tämä kumppanuus edustaa valtavaa luottamusäänestystä Hyperloopiin ja tuo kipeästi kaivattua legitimiteettiä hankkeelle, joka oli viime aikoihin asti ollut pelkkä unelma.

Tammikuu 2016 osoittautui suureksi kuukaudeksi Hyperloopin edistymiselle. HTT haki lupaa rakentaa testiradalla I-5-moottoritien varrella Quay Valleyssä, Kaliforniassa. Samaan aikaan Elon Muskin SpaceX, Hyperloop-idean esi-isä, teki yhteistyötä Aecomin kanssa oman testiradan rakentamiseksi Kalifornian Hawthorneen. Golden State on Hyperloop-kehityksen kärjessä, sillä tällä hetkellä on kehitteillä kolme testirataa.

Maaliskuussa 2016 HTT ilmoitti aikovansa rakentaa Hyperloop-ratojen verkoston, joka yhdistää Wienin, Bratislavan ja Budapestin, ja Slovakia toimii näiden kolmen välille solmukohtana.

Toukokuussa 2016 Hyperloop One esitteli prototyyppijärjestelmäänsä testiradalla Las Vegasissa.

Huhtikuussa 2017 "Vision for America" ​​-nimisessä konferenssissa Hyperloop One paljasti useita ehdotettuja kappaleita, joita se voisi rakentaa kaikkialla Yhdysvalloissa. Ehdotetut reitit sisältävät Dallasin, Houstonin ja Laredon yhdistävän radan - ja niiden välissä olevia pysähdyksiä - joiden kokonaiskulkuaika on noin tunti tai vähemmän. Koko ehdotusten aikana yhtiö esitti taloudellisia etuja – reitti Chicagosta Pittsburghiin voisi luoda ”taloudellisen megaalueen” – ja ympäristön kannalta; Hyperloop One huomautti, että ehdotettu kappale Orlandosta Miamiin voisi välttää Evergladesin.

Se on yksityiskohtainen esitys, joka tarjoaa katsauksen moniin tekijöihin, jotka nämä startupit ottavat huomioon.

On edelleen epäselvää, otetaanko kaupalliset Hyperloop-järjestelmät koskaan laajalti käyttöön. Maailman väestön kasvaessa ja ympäristön heikkeneessä paremmat joukkoliikennejärjestelmät tulevat kuitenkin välttämättömiksi. Leonard Bernstein väitti kerran, että suuret pyrkimykset vaativat kahta asiaa: "suunnitelman eikä aivan tarpeeksi aikaa". Hyperloopin suunnitelma on olemassa, mutta kuinka paljon aikaa meillä on?

Toimittajien suositukset

• Elon Musk sanoo, että tikkussa oleva UFO yhdistää sinut hänen Internet-satelliitteihinsa
• Tältä näyttävät 60 rakettiin pakattua SpaceX-internet-satelliittia
• Tässä on kaikki, mitä sinun tulee tietää Boring Companysta
• Mikä on keinotekoinen hermoverkko? Tässä on kaikki, mitä sinun tarvitsee tietää
• SpaceX BFR -projekti: Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää, mukaan lukien ensimmäiset lennot