Hva er Hyperloop? Her er alt du trenger å vite

Vi lever i en tid med utrolige teknologiske fremskritt. For en besøkende fra en fjern fortid ville dette helt sikkert virke som en utopisk tidsalder. Men på mange områder av livet ser det ikke ut til at ting har endret seg så mye, og transport er et sørgelig eksempel på dette. Veiene er fortsatt fulle av biler, himmelen strekker seg med rutefly. 20. århundres science fiction forutså flygende biler og teleportere; det 21. århundre slo seg til ro med Segways.

Drømmer dør imidlertid aldri, og fantasien om futuristisk transport er veldig levende akkurat nå, som eksemplifisert av et konsept kalt Hyperloop. Selv om den ikke er så sjokkerende som en teleporter eller så morsom som en personlig jetpack, kan Hyperloop revolusjonere massetransport, forkorte reisetidene på land og redusere miljøskader i prosess.

Hva er Hyperloop?

Hyperloop-konseptet som det er allment kjent ble foreslått av milliardæren industrimann Elon Musk, administrerende direktør i romfartsfirmaet SpaceX og fyren bak Tesla (samt, i det siste året,

en rekke offentlige galninger). Det er en reaksjon på California høyhastighetsbanesystem for tiden under utvikling, et kuletog som Musk føler er glansløst (og som det påstås vil være en av de dyreste og saktegående i verden).

Musks Hyperloop består av to massive rør som strekker seg fra San Francisco til Los Angeles. Pods som fraktet passasjerer ville reise gjennom rørene med hastigheter på over 700 mph. Se for deg de pneumatiske rørene folk er i Jetsons brukes til å flytte rundt i bygninger, men i mye større skala. For fremdrift vil magnetiske akseleratorer bli plantet langs lengden av røret, og drive belgene fremover. Rørene vil inneholde et lavtrykksmiljø, som omgir poden med en luftpute som gjør at poden kan bevege seg trygt i så høye hastigheter, som en puck som glir over et airhockeybord.

Gitt de tette delene i røret, kan trykkoppbygging foran poden være et problem. Røret trenger et system for å hindre luft i å bygge seg opp på denne måten. Musks design anbefaler en luftkompressor på forsiden av poden som vil flytte luft fra fronten til halen, holde den oppe og forhindre at trykk bygges opp på grunn av luftforskyvning. En enveis tur på Hyperloop anslås å ta omtrent 35 minutter (til sammenligning tar det omtrent seks timer å reise samme avstand med bil).

Hvorfor behovet?

Konvensjonelle transportmidler (vei, vann, luft og jernbane) har en tendens til å være en blanding av dyre, sakte og miljøskadelige. Veireiser er spesielt problematisk, gitt karbonutslipp og svingende oljepriser. Ettersom miljøfarene ved energiforbruk fortsetter å forverres, vil massetransport være avgjørende i årene som kommer.

Togreiser er relativt energieffektive og tilbyr det mest miljøvennlige alternativet, men er for sakte og dyrt til å bli massivt adoptert. Ved avstander mindre enn 900 miles er supersonisk reise umulig, siden mesteparten av reisen vil gå med opp og ned (den tregeste deler av en flytur.) Gitt disse problemene, tar Hyperloop sikte på å lage et kostnadseffektivt, høyhastighets transportsystem for bruk ved moderate avstander. Som et eksempel på riktig type avstand bruker Musk ruten fra San Francisco til L.A. (en rute høyhastighetstogsystemet også vil dekke). Hyperloop-rørene ville ha solcellepaneler installert på taket, noe som muliggjør et rent og selvdrevet system.

Det er selvfølgelig ulemper. Mest bemerkelsesverdig utelukker å bevege seg gjennom et rør med så høye hastigheter store svinger eller endringer i høyde. Som et resultat er systemet optimalt for enkle turer over relativt jevnt terreng.

California er selvfølgelig utsatt for jordskjelv, og Hyperloop-designet tar hensyn til dette. Rørene ville bli montert på en rekke pyloner spredt langs ruten, hver pylon plassert hver 100 fot eller så. Pylonene vil tillate utglidning på grunn av termisk ekspansjon og jordskjelv, og sikre at rørene ikke vil bli ødelagt av slike bevegelser.

Realistisk sett er det viktigste problemet for å få ethvert prosjekt i gang penger, dobbelt så mye når man snakker om et offentlig arbeid. Selv om man kan lage en imponerende blåkopi, er det fortsatt spørsmål om offentlig godkjenning, lovverk, forskrifter og entreprenører å bekymre seg for. Heldigvis ville Hyperloop være et kostnadsbesparende tiltak, spesielt målt mot det korpulente jernbaneprosjektet som er i gang. Musks hvitbok for Hyperloop anslår at den totale kostnaden kan holdes under seks milliarder dollar. I mellomtiden forventes fase én av høyhastighetstogprosjektet i California å koste minst 68 milliarder dollar.

Hyperloop-konkurransen og nyere utvikling

Selv om Elon Musk postulerte ideen, utvikler ikke SpaceX en egen kommersiell Hyperloop. I stedet har det holdt forskjellige konkurranser for å oppmuntre studenter og ingeniører til å utvikle prototype-pods. For å lette dette bygde SpaceX en testbane på 1,5 km i California.

30. januar 2016 ble SpaceX Hyperloop-designkonkurransen avsluttet. Mer enn 100 prototype-pod-design ble sendt inn, og 27 team har vunnet sjansen til å teste designene sine på SpaceX Hyperloop-testbanen i juni 2016. Et team av gradsstudenter fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) vant beste overordnede design. I følge MIT-teamet er poden lett og legger vekt på hastighet og sikkerhet, inkludert et feilsikkert bremsesystem. Mens mange Hyperloop-designer bruker luftstråler for å sveve, bruker MIT-designet to arrayer med neodymmagneter for å holde poden oppe. Ekstra magneter inne i poden holder den stabil når den løper langs banen. Kraften til prototypen var imponerende, selv om den fortsatt er veldig langt fra et kommersielt produkt siden den mangler plass til passasjerer eller til og med last.

I januar 2017 ble den langvarige SpaceX Hyperloop-konkurransen avsluttet med «Competition Weekend I», der fullførte pods kjørte på testbanen. Et team fra Delft University i Nederland tok hovedprisen.

Vi er veldig stolte av å være totalvinneren av den første hyperloop podkonkurransen noensinne! Takk til alle for god støtte! pic.twitter.com/BKl5bI5iNX

— Delft Hyperloop (@DelftHyperloop) 30. januar 2017

Selv om denne spesielle konkurransen er over, er Hyperloop-prosjektet langt fra ferdig, ettersom selskaper og myndigheter rundt om i verden utforsker konseptet. SpaceX vil på sin side holde nok en konkurranse fra 25.-27. august. I HyperLoop Pod Competition II vil deltakerne strebe etter å oppnå den høyeste maksimale hastigheten. SpaceX har publisert listen over deltakere, som inkluderer noen av lagene fra den første konkurransen.

Avdukingen av Quintero One

I oktober 2018 viste HTT frem sin første passasjerkapsel, kalt Quintero One. Kapselen er 105 fot lang, Quintero One veier fem tonn og er laget av to lag av et materiale HTT kaller "vibranium." Selv om HTTs vibranium ikke er et produkt av Wakanda, er det "det sikreste materialet på jorden," ifølge medgründer og administrerende direktør Dirk Ahlborn, som fortsetter med å si at vibranium, som er et karbonfibermateriale foret med sensorer, "faktisk kan føle integritet" og "monitorer innvirkning." HTTs kapsel består av to lag med vibranium, så selv om det første laget blir skadet, kan kapselen overleve til den når sikkerhet.

Bibop Gresta, styreleder i HTT, sier at kapselen "vil være fullt optimalisert og klar for passasjerer" i 2019. Gresta understreker også at HTT har "tatt store skritt for å løse offentlige forskrifter med våre retningslinjer for sikkerhetssertifisering og forsikringsrammer», noe som antyder at selskapet kan være i nærheten av å få en legitim, tilgjengelig Hyperloop til forbrukere.

Det er imidlertid ingen garanti for at det kommer noe konkret ut av disse konkurransene. De er en måte for ingeniører og bedrifter å utveksle kunnskap og kanskje få ballen til å rulle for å gjøre Hyperloop-systemet til en realitet på et eller annet tidspunkt. Som en verdensmesse, er det et sted for fremtidsvisjoner for å bli litt klarere.

Utviklingen i utlandet

Mens SpaceXs konkurranse var et godt utstillingsvindu for ingeniørstudenter, har Hyperloop-konseptet også fått interesse fra forretningsmenn. Startups som f.eks Hyperloop One (tidligere Hyperloop Technologies) og Hyperloop Transportation Technologies (HTT) jobber med egne Hyperloop-systemer, og det de mangler i smart navngiving tar de igjen med ambisjoner. Begge selskapene bygger egne testbaner, og for noen år siden annonserte HTT samarbeid med Oerlikon Leybold støvsuger, et ingeniørfirma som spesialiserer seg på vakuumteknologi, og Aecom, et internasjonalt selskap som tilbyr teknisk prosjektstøtte. Selskapene vil motta aksjeopsjoner i bytte for deres engasjement.

HTTs partnerskap med Oerlikon og Aecom var en enorm utvikling. Internasjonale, børsnoterte selskaper har vurdert Hyperloop-konseptet som solid nok til å investere i. De har også med seg sårt tiltrengt erfaring: Oerlikon har vært ledende innen vakuumteknologi siden begynnelsen av det 20. århundre, mens Aecom har vært involvert i mange høyprofilerte ingeniørprosjekter som f.eks. Cape Town Stadium. Dette partnerskapet representerer en enorm tillitserklæring til Hyperloop, og gir sårt tiltrengt legitimitet til et prosjekt som inntil nylig hadde vært en drøm.

Januar 2016 viste seg å være en stor måned for Hyperloop-fremgang. HTT søkte om tillatelse til å begynne byggingen på en testbane langs motorveien I-5 i Quay Valley, California. I mellomtiden samarbeidet Elon Musks SpaceX, stamfader til Hyperloop-ideen, med Aecom for å bygge sin egen testbane i Hawthorne, California. Med tre testspor som for tiden er under utvikling, er Golden State i forkant av Hyperloop-utviklingen.

I mars 2016 kunngjorde HTT sin intensjon om å bygge et nettverk av Hyperloop-spor som forbinder Wien, Bratislava og Budapest, med Slovakia som et knutepunkt mellom de tre.

I mai 2016 Hyperloop One viste frem sitt prototypesystem på en testbane i Las Vegas.

På en konferanse i april 2017 kalt "Vision for America", avslørte Hyperloop One flere foreslåtte spor som den kunne bygge over hele USA. De foreslåtte rutene inkluderer et spor som forener Dallas, Houston og Laredo - og stopper i mellom - med en total transittid på omtrent en time eller mindre. Gjennom forslagene la selskapet ut økonomiske fordeler - en rute fra Chicago til Pittsburgh kan skape en "økonomisk megaregion" - og miljømessige; Hyperloop One bemerket at et foreslått spor fra Orlando til Miami kunne unngå Everglades.

Det er en detaljert presentasjon som gir en titt på de mange faktorene disse oppstartene tar i betraktning.

Det er fortsatt uklart om kommersielle Hyperloop-systemer noen gang vil bli bredt tatt i bruk. Etter hvert som den globale befolkningen svulmer og miljøet avtar, vil imidlertid bedre massetransportsystemer bli avgjørende. Leonard Bernstein hevdet en gang at store anstrengelser krever to ting: "en plan og ikke nok tid." Planen for Hyperloop er der, men hvor mye tid har vi?

Redaktørenes anbefalinger

• Elon Musk sier at en UFO-på-en-pinne vil koble deg til internettsatellittene hans
• Slik ser 60 SpaceX internettsatellitter pakket inn i en rakett ut
• Her er alt du trenger å vite om Boring Company
• Hva er et kunstig nevralt nettverk? Her er alt du trenger å vite
• SpaceX BFR-prosjektet: Alt du trenger å vite, inkludert første flyvninger