מה זה Hyperloop? הנה כל מה שאתה צריך לדעת

אנו חיים בעידן של התקדמות טכנולוגית שלא תיאמן. למבקר מהעבר הרחוק, זה בוודאי ייראה כמו עידן אוטופי. עם זאת, בתחומים רבים של החיים, נראה שהדברים לא השתנו כל כך, ותחבורה היא דוגמה עגומה לכך. הכבישים עדיין רצופים במכוניות, השמים מפוספסים במטוסי נוסעים. המדע הבדיוני של המאה ה-20 חזה מכוניות מעופפות וטלפורטרים; המאה ה-21 הסתפקה בסגווי.

חלומות לעולם אינם מתים, עם זאת, והפנטזיה של תחבורה עתידנית חיה מאוד כעת, כפי שמדגים מושג שנקרא ההיפרלופ. למרות שזה לא מטלטל כמו טלפורטר או מהנה כמו מטוס סילון אישי, ה-Hyperloop יכול לחולל מהפכה בתחבורה ההמונית, לקצר את זמני הנסיעה ביבשה ולהקטין את הנזק הסביבתי באזור תהליך.

מה זה Hyperloop?

קונספט ההיפרלופ כפי שהוא ידוע, הוצע על ידי התעשיין המיליארדר אילון מאסק, מנכ"ל חברת התעופה SpaceX והבחור מאחורי טסלה (כמו גם, בשנה האחרונה, מספר תקלות ציבוריות). זו תגובה ל מערכת רכבת מהירות גבוהה בקליפורניה כרגע בפיתוח, רכבת כדורים של מאסק מרגיש חסרת ברק (ואשר, כך נטען, תהיה אחד היקרים והאיטיים ביותר בעולם).

ההיפרלופ של מאסק מורכב משני צינורות מסיביים המשתרעים מסן פרנסיסקו ללוס אנג'לס. תרמילים שהובילו נוסעים היו נוסעים דרך הצינורות במהירויות של למעלה מ-700 קמ"ש. דמיינו את הצינורות הפנאומטיים שבהם אנשים בני הזוג ג'טסונים להשתמש כדי להסתובב בבניינים, אבל בקנה מידה הרבה יותר גדול. לצורך הנעה, יושתלו מאיצים מגנטיים לאורך הצינור, שיניעו את התרמילים קדימה. הצינורות יכילו סביבת לחץ נמוך, המקיפים את התרמיל עם כרית אוויר המאפשרת לתרמיל לנוע בבטחה במהירויות גבוהות כל כך, כמו פאק הגולש מעל שולחן הוקי אוויר.

בהתחשב ברבעים הדוקים בצינור, הצטברות לחץ מול התרמיל עלולה להיות בעיה. הצינור זקוק למערכת כדי למנוע מהאוויר להצטבר בדרך זו. העיצוב של מאסק ממליץ על מדחס אוויר בקדמת התרמיל שיעביר אוויר מהחזית לזנב, ישאיר אותו למעלה וימנע הצטברות לחץ עקב תזוזת אוויר. נסיעה חד-כיוונית ב-Hyperloop צפויה להימשך כ-35 דקות (לשם השוואה, נסיעה באותו מרחק במכונית אורכת בערך שש שעות).

למה הצורך?

אמצעי תחבורה קונבנציונליים (כביש, מים, אוויר ומסילה) נוטים להיות שילוב של יקר, איטי ומזיק לסביבה. הנסיעה בכבישים בעייתית במיוחד, לאור פליטת הפחמן והמחיר המשתנה של הנפט. ככל שהסכנות הסביבתיות של צריכת אנרגיה ממשיכות להחמיר, מעבר המונים יהיה מכריע בשנים הבאות.

נסיעה ברכבת חסכונית יחסית באנרגיה ומציעה את האפשרות הידידותית ביותר לסביבה, אך היא איטית ויקרה מכדי לאמץ אותה באופן מסיבי. במרחקים של פחות מ-900 מייל, נסיעה על-קולית אינה ניתנת לביצוע, מכיוון שרוב המסע יעבור בעלייה וירידה (האיטי ביותר חלקים מטיסה.) בהתחשב בבעיות אלו, ה-Hyperloop שואף ליצור מערכת תחבורה חסכונית במהירות גבוהה לשימוש בטווח בינוני מרחקים. כדוגמה לסוג המרחק הנכון, מאסק משתמש בנתיב מסן פרנסיסקו ללוס אנג'לס (נתיב שמערכת הרכבות המהירות תכסה גם). לצינורות ה-Hyperloop יותקנו פאנלים סולאריים על הגג, המאפשרים מערכת נקייה ומספקת כוח עצמי.

יש כמובן חסרונות. בעיקר, מעבר דרך צינור במהירויות כה גבוהות מונע פניות גדולות או שינויים בגובה. כתוצאה מכך, המערכת אופטימלית לנסיעות פשוטות על פני שטח מפולס יחסית.

קליפורניה, כמובן, רגישה לרעידות אדמה, ועיצוב ההיפרלופ לוקח זאת בחשבון. הצינורות יותקנו על סדרה של עמודים הפרוסים לאורך המסלול, כל עמוד יוצב כל 100 רגל בערך. העמודים יאפשרו החלקה עקב התפשטות תרמית ורעידות אדמה, ויבטיחו שהצינורות לא ישברו בכל תנועה כזו.

באופן מציאותי, הבעיה החשובה ביותר בהוצאת כל פרויקט לדרך היא כסף, כפליים כשמדברים על עבודה ציבורית. גם אם אפשר לייצר תוכנית מרשימה, עדיין יש בעיות של אישור ציבורי, חקיקה, תקנות וקבלנים שצריך לדאוג מהם. למרבה המזל, ה-Hyperloop יהיה אמצעי לחיסכון בעלויות, במיוחד כאשר הוא נמדד מול פרויקט הרכבת הגופני שמתבצע כעת. הספר הלבן של מאסק עבור ה-Hyperloop מעריך שהעלות הכוללת יכולה להישמר מתחת לשישה מיליארד דולר. בינתיים, שלב א' של פרויקט הרכבת המהירה בקליפורניה צפוי לעלות לפחות 68 מיליארד דולר.

תחרות ההיפרלופ וההתפתחויות האחרונות

למרות אילון מאסק הניח את הרעיון, SpaceX לא מפתחת Hyperloop מסחרי משלה. במקום זאת, היא קיימה תחרויות שונות כדי לעודד סטודנטים ומהנדסים לפתח אב-טיפוס של תרמילים. כדי להקל על כך, SpaceX בנתה מסלול מבחן של מייל אחד בקליפורניה.

ב-30 בינואר 2016 הסתיימה תחרות העיצוב של SpaceX Hyperloop. יותר מ-100 עיצובי אב-טיפוס של תרמילים הוגשו, ו-27 צוותים זכו בהזדמנות לבחון את העיצובים שלהם במסלול המבחן של SpaceX Hyperloop ביוני 2016. צוות של סטודנטים לתואר שני מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) זכה בעיצוב הכללי הטוב ביותר. לפי צוות MIT, התרמיל קל משקל ומדגיש מהירות ובטיחות, כולל מערכת בלמים בטוחה. בעוד שעיצובים רבים של Hyperloop משתמשים בסילוני אוויר כדי לרחף, עיצוב MIT משתמש בשני מערכים של מגנטים ניאודימיום כדי לשמור על התרמיל. מגנטים נוספים בתוך התרמיל שומרים עליו יציב כשהוא דוהר לאורך המסלול. כוחו של אב הטיפוס היה מרשים, אם כי הוא עדיין רחוק מאוד ממוצר מסחרי בהתחשב בחסרונו של מקום לנוסעים או אפילו למטען.

בינואר 2017, תחרות SpaceX Hyperloop ארוכת השנים הסתיימה ב-"Competition Weekend I", בה התחרו תרמילים שהושלמו על מסלול המבחן. צוות מאוניברסיטת דלפט בהולנד לקח את הפרס העליון.

אנו גאים מאוד להיות הזוכה הכולל בתחרות הפוד ההיפרלופ הראשונה אי פעם! תודה לכולם על התמיכה הנהדרת! pic.twitter.com/BKl5bI5iNX

— Delft Hyperloop (@DelftHyperloop) 30 בינואר 2017

למרות שהתחרות הספציפית הזו הסתיימה, פרויקט Hyperloop רחוק מלהסתיים, כאשר חברות וממשלות ברחבי העולם בוחנות את הרעיון. SpaceX מצידה תחזיק תחרות נוספת בין התאריכים 25-27 באוגוסט. בתחרות HyperLoop Pod II, המתמודדים ישאפו להגיע למהירות המרבית הגבוהה ביותר. SpaceX פרסמה את רשימת המשתתפים, הכוללת חלק מהצוותים מהתחרות הראשונה.

חשיפת ה-Quintro One

באוקטובר, 2018, HTT הראתה את קפסולת הנוסעים הראשונה שלה, שזכתה לכינוי Quintero One. אורך הקפסולה 105 רגל, ה-Quintero One שוקל חמישה טון, והוא עשוי משתי שכבות של חומר HTT המכונה "ויברניום". למרות שהוויברניום של HTT אינו תוצר של וואקנדה, הוא "החומר הבטוח ביותר עלי אדמות", לפי המייסד והמנכ"ל דירק אהלבורן, שממשיך ואומר כי ויברניום, שהוא חומר סיבי פחמן המצופה בחיישנים, יכול "למעשה לחוש שלמות" ו"צגים פְּגִיעָה." הקפסולה של HTT מורכבת משתי שכבות של ויברניום, כך שגם אם השכבה הראשונה תסבול מנזק, הקפסולה יכולה לשרוד עד שתגיע לבטיחות.

ביבופ גרסטה, יו"ר HTT, אומר שהקפסולה "תעבור אופטימיזציה מלאה ומוכנה לנוסעים" ב-2019. גרסטה גם מדגישה כי HTT "נקטה צעדים גדולים בפתרון תקנות ממשלתיות עם הנחיות הסמכת הבטיחות שלנו ומסגרות ביטוח", מה שמצביע על כך שהחברה עשויה להיות קרובה לקבל Hyperloop לגיטימי ונגיש צרכנים.

עם זאת, אין ערובה שמשהו קונקרטי ייצא מהתחרויות האלה. הם דרך למהנדסים וחברות להחליף ידע ואולי לגלגל את הכדור כדי להפוך את מערכת ה-Hyperloop למציאות בשלב מסוים בהמשך הקו. כמו תערוכת יריד עולמית, זה מקום שבו חזיונות העתיד יהיו קצת יותר ברורים.

התפתחויות בחו"ל

בעוד שהתחרות של SpaceX הייתה חלון ראווה טוב לסטודנטים להנדסה, קונספט ה-Hyperloop זכה לעניין גם מאנשי עסקים. סטארטאפים כגון Hyperloop One (לשעבר Hyperloop Technologies) ו Hyperloop Transportation Technologies (HTT) עובדים על מערכות Hyperloop משלהם, ועל מה שחסר להם בשמות חכמים הם משלימים באמביציה. שתי החברות בונות מסלולי מבחן משלהן, ולפני מספר שנים הודיעה HTT על שותפויות עם ואקום של Oerlikon Leybold, חברת הנדסה המתמחה בטכנולוגיית ואקום, ו Aecom, תאגיד בינלאומי המספק תמיכה טכנית בפרויקטים. החברות יקבלו אופציות למניות בתמורה למעורבותן.

השותפות של HTT עם Oerlikon ו-Aecom הייתה פיתוח מסיבי. חברות בינלאומיות, הנסחרות בבורסה, ראו שהקונספט של Hyperloop סולידי מספיק כדי להשקיע בו. הם גם מביאים איתם ניסיון נחוץ: Oerlikon הייתה מובילה בטכנולוגיית ואקום מאז שחר המאה ה-20, בעוד Aecom הייתה מעורבת בפרויקטים הנדסיים רבים בפרופיל גבוה כגון אצטדיון קייפטאון. שותפות זו מייצגת הצבעת אמון אדירה ב-Hyperloop, ומביאה לגיטימציה נחוצה לפרויקט שהיה, עד לאחרונה, חלום צינור.

ינואר 2016 התגלה כחודש גדול להתקדמות Hyperloop. HTT הגישה בקשה להיתר להתחיל בבנייה במסלול ניסוי לאורך הכביש המהיר I-5 בקוואי ואלי, קליפורניה. בינתיים, SpaceX של אילון מאסק, אב של רעיון ה-Hyperloop, שיתף פעולה עם Aecom כדי לבנות מסלול מבחן משלה בהות'ורן, קליפורניה. עם שלושה מסלולי מבחן שנמצאים כעת בפיתוח, גולדן סטייט נמצאת בחזית הפיתוח של Hyperloop.

במרץ 2016, HTT הודיעה על כוונתה לבנות רשת של מסלולי Hyperloop המקשרים בין וינה, ברטיסלבה ובודפשט, כשסלובקיה תשמש כמרכז בין השלושה.

במאי 2016, Hyperloop One הציג את מערכת האב-טיפוס שלה במסלול מבחן בלאס וגאס.

בכנס באפריל 2017 שנקרא "חזון לאמריקה", Hyperloop One חשפה כמה מסלולים מוצעים שהיא יכולה לבנות ברחבי ארצות הברית. המסלולים המוצעים כוללים מסלול המאחד את דאלאס, יוסטון ולרדו - ועצירות ביניהם - עם זמן מעבר כולל של בערך שעה או פחות. לאורך כל ההצעות, החברה הציגה יתרונות כלכליים - נתיב משיקגו לפיטסבורג יכול ליצור "מגה אזור כלכלי" - ויתרונות סביבתיים; Hyperloop One ציין שמסלול מוצע מאורלנדו למיאמי יכול להימנע מהאוורגליידס.

זוהי מצגת מפורטת, המציעה מבט על הגורמים הרבים שהסטארט-אפים הללו לוקחים בחשבון.

עדיין לא ברור אם מערכות Hyperloop מסחריות יאומצו אי פעם באופן נרחב. עם זאת, ככל שהאוכלוסייה העולמית מתנפחת והסביבה יורדת, מערכות הסעת המונים טובות יותר יהפכו לחיוניות. לאונרד ברנשטיין טען פעם שמאמצים גדולים דורשים שני דברים: "תוכנית, ולא מספיק זמן". התוכנית להיפרלופ קיימת, אבל כמה זמן יש לנו?

המלצות עורכים

• אילון מאסק אומר שעב"ם על מקל יחבר אותך ללווייני האינטרנט שלו
• כך נראים 60 לווייני אינטרנט של SpaceX ארוזים בתוך רקטה
• הנה כל מה שאתה צריך לדעת על חברת Boring
• מהי רשת עצבים מלאכותית? הנה כל מה שאתה צריך לדעת
• פרויקט SpaceX BFR: כל מה שאתה צריך לדעת כולל טיסות ראשונות