بدأ إيلون ماسك المدير التنفيذي لكل من شركتي تيسلا وسبيس اكس ثورة في عالم وسائل النقل والمواصلات عند إعلانه عن تقنية جديدة قد تسافر بك بسرعة الصوت تدعى هايبرلوب. والتي تُمكّنك من الوصول من لوس أنجلس إلى سان فرانسيسكو في أقل من 30 دقيقة. ولكن ما هو الهايبرلوب وكيف يعمل؟
في جوهره هو عبارة عن قطار مستقبلي يمثل خليط بين طائرة الكونكورد وقاذفة الصواريخ وطاولة لعب الهوكي الهوائية. حيث يعتمد على نظام نقل عالي السرعة (VHST) اقتُرِح في عام 1972 والذي يدمج بين أنبوب نقل ذو ضغط منخفض وقطار مغناطيسي معلّق. تم تطوير بعض الأفكار الأساسية من VHST لكن لا يزال الهايبرلوب يستخدم الأنابيب والكبسولات للانتقال من مكان لآخر، وقد شبّه ماسك الهايبرلوب بنظام أنابيب فراغية، خالية من الهواء، ضمن بناء يُستخدم لنقل المستندات من مكان لآخر.
بدأت الشركات اليوم بتطبيق فكرة الهايبرلوب بشكل واقعي، حيث سيتم تجربتها هذا العام ضمن مسار اختبار بشكل حلقة يبلغ طوله 5 ميل في Quay Valley ضمن موقع تابع لتكنولوجيا النقل هايبرلوب. إذاً كيف يعمل نظام النقل هايبرلوب؟
وسائد هوائية أو قطارات مغناطيسية معلقة
واحدة من أكبر المشاكل التي تواجه أي شيء يتحرك هو الاحتكاك سواء كان مع السطوح أو البيئة التي تتحرك ضمنها الكبسولة. يقترح نظام هايبرلوب لتجنب هذه المشكلة استخدام وسائد هوائية تندفع فوقها الكبسولات دون أي احتكاك بجدران الأنبوب.
مماثلة للقطارات المغناطيسية المعلقة التي يرتفع فيها القطار بواسطة حقل كهرومغناطيسي والذي يؤدي لعدم حصول أي احتكاك وهذا ما يميزها عن القطارات التقليدية الحالية. هذه الطريقة التي تحقق بها القطارات سرعة فائقة في التنقل مثل القطار المغناطيسي المعلق (maglev) في اليابان والذي تبلغ سرعته 500 Km في الساعة.
فكرة أخرى من من شركة تقنيات النقل بالهايبرلوب Hyperloop Transportation Technologiesيتضمن الرفع بواسطة مغانط مثبتة على القطار فوق قضبان من الألمونيوم بدلاً من التقنية الحالية التي تتضمن قضبان تعمل بواسطة أسلاك النحاس غالية الثمن نسبيًا.
الضغط المنخفض
سيتم بناء الهايبرلوب ضمن أنابيب خالية من الهواء لخفض الضغط، بشكل مشابه للطيران على ارتفاع عالي، مما يؤدي إلى مقاومة أقل للكبسولة أثناء تحركها ضمن الأنبوب، والذي سيؤدي إلى فعالية أكثر في استخدام الطاقة، الأمر الذي يعدّ هدف لأي نظام نقل.
نظام السرعة VHST المُقترح يستخدم أنابيب مفرغة من الهواء، ولكن هناك صعوبات في خلق الفراغ والمحافظة عليه ضمن الأنابيب التي يمكن أن تحوي محطات، وأي انقطاع ضمن الفراغ سيجعل النظام غير مجدٍ.
الفكرة من وراء الهايبرلوب هي خفض ضغط الهواء، الأمر الذي يمكن تحقيقه عن طريق وضع مجموعة من مضخات الهواء بشكل منتظم والتي تعمل على إخلاء الأنابيب من الهواء. ولكن الضغط المنخفض يدل على أنه لا يزال هناك بعض الهواء ضمن الأنابيب.
الوسائد الهوائية والقطارات المغناطيسية المعلّقة أفكار لم تُستخدم فقط لحمل الكبسولات ضمن الأنابيب إنما لتنتقل عبر الهواء أيضاً، بدلاً من دفع الهواء من الأمام وسحبه إلى الخلف. فإن الوسادة الهوائية سوف تؤدي إلى ضخ الهواء من أمام الكبسولة إلى الخلف عبر هذه الوسائد المعلقة.
الأنابيب المُتصوّرة هي عبارة عن أنابيب معدنية، مرتفعة عن الأرض. وقد اقترح ماسك وجود ألواح طاقة شمسية على الجزء العلوي من الأنابيب تعمل على توليد ما يكفي من الطاقة الكهربائية لتشغيل النظام. كما يمكن أن يكون النظام تحت الأرض أيضاً.
ما هي السرعات المقترحة؟
اقتُرِح الهايبرلوب كبديل للسفر الجوي لمسافات قصيرة، حيث أن النظام سيكون أسرع بكثير من شبكات السكك الحديدية الموجودة حالياً وأنظف بكثير. الهايبرلوب ليس حول الذهاب بأسرع ما يمكن حيث يتوجب علينا التعامل مع قوى G (وهي قوة التسارع «تأثر جسم من التسريع») وذلك عند المنعطفات بحيث أنه غير مثالي لسفر الركاب.
اقترحت سرعات تتجاوز ال 700 ميل في الثانية للرحلات، ولكن هناك عدة أمور يجب أخذها بعين الاعتبار قد تؤثر على الرحلات القصيرة مثل التباطؤ والتسارع.
متى سيصل الهايبرلوب؟
أعلن ماسك أنه بدأ العمل على صناعة الهايبرلوب حيث سيكون هناك مسار لمسافة 1 ميل مبني من قبل شركة SpaceX مجاور لهوثورن، المقر الرئيسي لولاية كاليفورنيا. الخطة هي خلق مسابقة بين الطلاب لتصميم الكبسولات في صيف عام 2016.
المخططات المعروضة حالياً تمثل طريق بين لوس أنجلوس وسان فرانسيسكو، رحلة لمسافة تقارب 354 ميل، قد يكلّف بناؤه ما يقارب 6 مليار دولار. هذا بالنسبة لنموذج نقل الركاب فقط بينما النموذج الذي يمكن له نقل المركبات قد يكلف حوالي 7.5 مليار دولار. هذا الإنفاق الإضافي قد يستحق العناء بحيث أن عدد مستخدمي النظام سيكون أكبر مما سيحقق عوائد أكبر.
مبدئيًا سيكون هنالك اختبارات على القمّرات من قبل الطلاب المرشحّين في المسابقة المطروحة، كما أن موسك يفكّر أيضًا بإقامة سباقات للقمّرات هذه.
يهدف شيرفين بيشيفار، المؤسس والمدير التنفيذي لتكنولوجيا هايبرلوب، إلى نقل البضائع والركاب ضمن كبسولات عالية السرعة أصغر حجماً من معظم الطائرات والقطارات ومصممة لتنطلق كل عشر ثوان. وبحسب ماسك ل CNBC: «سيكون هايبرلوب جاهز في مكان ما من هذا العالم بحلول عام 2020».
تبحث تكنولوجيا النقل هايبرلوب عن ربط كل من سلوفاكيا والنمسا وهنغاريا. كما تخطط لخلق مسار بشكل حلقة لاختبار النظام يبلغ طولها 5 ميل بحلول عام 2018 في كاليفورنيا.
كم سيكلف هايبرلوب؟
وفقاً للمدير التنفيذي لتكنولوجيا النقل هايبرلوب ديرك ألبورن ستكون كلفة تذكرة السفر حوالي 30 دولار للسفر من لوس أنجلوس إلى سان فرانسيسكو. الذي سيخوّل الشركة لاسترداد تكلفة المشروع خلال 8 سنوات. لكن من غير المعروف إن كان هذا هو السعر النهائي للتذكرة.
إعداد: نغم الماغوط
تدقيق: سارة عمّار
المصدر:
