کد خبر:۱۳۳۹۴۸۱
گزارش|
آیندهٔ هایپرلوپ وابسته به یک مشکل مهندسی آرام و بیصداست
پشت سرِ تمام هیاهوها، مهندسان با چالشهای سطحسیستمی دستوپنجه نرم میکنند؛ چالشهایی که میان نمونههای اولیهٔ هایپرلوپ و یک شبکهٔ حملونقل قابل گسترش قرار گرفتهاند.
به گزارش خبرنگار دانش و فناوری خبرگزاری دانشجو، هایپرلوپ، مفهومی انقلابی برای سفرهای فوقسریع و تقریباً بیصدا درون لولههای کمفشار، مدتهاست که بهعنوان آیندهٔ حملونقل پرسرعت مطرح میشود. اما این ایده بسیار قدیمیتر است.
در سال ۱۷۹۹، مهندس مکانیک و مخترع انگلیسی، جورج مدهرست، پیشنهاد داد کالاها را با استفاده از فشار هوا در لولههای چدن چهارگوش جابهجا کنند؛ شکلی اولیه از حملونقل نیوماتیک. چند دهه بعد، او در ساخت ایستگاه قطاری در لندن مشارکت داشت که از اصول مشابه انتقال با فشار هوا استفاده میکرد.
این ایده با گسترش بخار از بین رفت، اما در سال ۲۰۱۳، زمانی که ایلان ماسک یک وایتپیپر منتشر کرد، دوباره احیا شد و توجه جهانی را جلب کرد.
هایپرلوپ چگونه کار میکند؟
هایپرلوپ بهعنوان یک جهش آیندهنگرانه در جهت تحرک پاک و پرسرعت، و جایگزینی برای پروازهای کوتاهبرد و مسیرهای ریلی شلوغ مطرح است.
هدف سیستمهای هایپرلوپ رسیدن به سرعتهایی مشابه هواپیما، تا حدود ۷۶۰ مایل بر ساعت، با مصرف انرژی کمتر است. این کار با شناورسازی کپسولهای مسافربری از طریق مگنتیک لیویشن (مگلو) یا یاتاقانهای هوایی انجام میشود.
کپسولها، که با نیروی محرکهٔ الکتریکی حرکت میکنند، درون لولههای کمفشار و دربسته حرکت میکنند؛ لولههایی که مقاومت هوا را بهشدت کاهش میدهند و امکان رسیدن به سرعتهای شگفتانگیز را در مسافتهای طولانی فراهم میسازند.
در نظریه، ترکیب شناورسازی، شرایط خلأ و موتورهای خطی میتواند یک مسیر ۳۸۰ مایلی — مانند مسیر سانفرانسیسکو–لسآنجلس یا لندن–ادینبرو — را در فقط ۳۵ دقیقه طی کند.
این زمان حدود نصف زمان پروازهای تجاری مرسوم برای همین مسافت است. افزون بر این، بر خلاف سفرهای هوایی، هایپرلوپ وعدههایی مانند صفر آلایندگی، تأخیر کمتر، و حذف شلوغیهای معمول فرودگاهها را نیز ارائه میدهد.
تیم هاوتر، یکی از چهار بنیانگذار Hardt Hyperloop — سازندهٔ اولین هایپرلوپ عملیاتی اروپا — دربارهٔ مزایای این فناوری توضیح داد.
او گفت، علاوه بر سرعت بسیار بالاتر، هایپرلوپ میتواند دو تا سه برابر کارآمدتر از حملونقل سنتی باشد، زیرا مقاومت هوا و اصطکاک در آن بسیار کم است.
«هزینههای عملیاتی نیز به دلیل انرژی کم و استفاده از شناوری و پیشرانش مغناطیسی، بسیار کمتر از قطارهای پرسرعت خواهد بود.»
کند شدن پیشرفت
اشتیاق اولیه باعث شد چندین استارتاپ در اروپا مطالعات امکانسنجی، گروههای کاری مقرراتی و نمونههای اولیه را راهاندازی کنند. اما پیشرفت خیلی سریع متوقف شد.
سرمایهگذاری زیرساختی سنگین، استانداردسازیهای ایمنی پیچیده، و نیاز به تعهد سیاسی بلندمدت، فقط بخشی از چالشها بودند. ادغام سیستمهای خلأ، مگلو، پروتکلهای اضطراری و قابلیت تغییر مسیر در مقیاس بزرگ، بسیار دشوارتر از آن چیزی بود که در طرحهای اولیه تصور میشد.
هاوتر گفت: «چالشهای اصلی شامل شبکهپذیری هایپرلوپ (توانایی تغییر مسیر) و یکپارچگی کامل سیستم است.» و افزود که اگر این چالشها حل نشوند، هایپرلوپ نمیتواند فراتر از مسیرهای آزمایشی برود و به یک شبکهٔ حملونقل واقعی تبدیل شود.
او تأکید کرد: «با پیشرفتهای اخیر در اکوسیستم هایپرلوپ، زمان آن رسیده که از مسیرهای آزمایشی فراتر برویم.» با این حال، پذیرش عمومی همچنان محدود مانده و ناآشنایی مردم و نگرانیهای ایمنی باعث کندی پیشرفت شده است.
پاتریک پلَنینگ، استاد روانشناسی کسبوکار در دانشگاه علوم کاربردی اشتوتگارت، سالهاست که روی پذیرش عمومی این فناوری تحقیق میکند. او گفت تمایل به استفاده از این فناوری پایین باقی مانده، عمدتاً به دلیل ناآگاهی از مزایا و خطرات احتمالی آن.
او توضیح داد: «ایمنی یک نگرانی بزرگ است. از دید کاربران، ناتوانی در خروج از کپسول در مواقع اضطراری یکی از دلایل اصلی مقاومت در برابر این فناوری است.»
او افزود این مشکل قابل حل است، اما زمان میبرد: «فکر نمیکنم دولتها بتوانند این فناوری را به مردم تحمیل کنند. باید زمان کافی برای رشد آن مطابق منحنی S شکل وجود داشته باشد.»
چه شرکتهایی عقب نشینی کردند؟
چندین شرکت که زمانی پیشتاز هایپرلوپ بودند، اکنون تعطیل شدهاند یا پیشرفتشان متوقف شده است.
شرکت Hyperloop One، مستقر در لسآنجلس، که تا نوامبر ۲۰۲۲ با نام Virgin Hyperloop شناخته میشد، نزدیکترین نمونه به یک هایپرلوپ واقعی بود. اما با وجود پیست آزمایشی در نوادا، اولین آزمایش سرنشیندار هایپرلوپ، و بیش از ۴۰۰ آزمایش بدون سرنشین، نتوانست حتی یک قرارداد تجاری امضا کند و در سال ۲۰۲۳ تعطیل شد.
استارتاپ Arrivo نیز، که در ۲۰۱۷ توسط یکی از مهندسان سابق SpaceX تأسیس شد، با وجود دریافت خط اعتباری یک میلیارد دلاری از Genertec چین، نتوانست سرمایهگذاری سری A بگیرد و در نهایت در ۲۰۱۸ تعطیل شد.
HyperloopTT در کالیفرنیا و TransPod در تورنتو همچنان فعالاند، اما پیشرفت معناداری نداشتهاند و در مراحل آزمایشی طولانیمدت باقی ماندهاند.
HyperloopTT اگرچه کپسول و زیرساخت آزمایشی ساخته و انجمن جهانی هایپرلوپ را هم بنیانگذاری کرده است، اما هنوز مسیر تجاری ندارد و با مشکلات مالی و مقرراتی جدی روبهروست.
TransPod نیز طرحهای جاهطلبانهای دارد، بهویژه در کانادا و اروپا، اما هزینههای عظیم سرمایهگذاری و عدم قطعیت سیاسی مانع اجرای تجاری شدهاند.
هاوتر توضیح داد که دلیل عقبنشینی بسیاری از شرکتها این است که موفقیت نیازمند رویکردی واقعبینانه و پلهبهپله است: در Hardt ما با مطالعات امکانسنجی شروع کردیم، بعد یک مرکز اثبات مفهوم کوچک ساختیم، سپس آزمایش اجزا را انجام دادیم، و حالا در مرکز اروپایی هایپرلوپ نمایشهای کامل فناوری داریم. هایپرلوپ نیازمند نگاه بلندمدت است.»
پلَنینگ افزود زیرساختهای بزرگ را استارتاپها به تنهایی نمیتوانند بسازند: «استارتاپها میتوانند امکانپذیری فنی را نشان دهند، اما بدون مداخلهٔ دولت، شاید هرگز امکانپذیری تجاری محقق نشود.»
تفاوت Hardt در چیست؟
هاوتر گفت Hardt بهجای عجله برای تجاریسازی، راهبردی تدریجی اتخاذ کرده است؛ تمرکز بر تحقیق و توسعه، توسعه امکانات آزمایشی و همکاری مقرراتی.
آنها با مقامات اروپایی و شرکای صنعتی همکاری نزدیک دارند تا زیرساختها را استانداردسازی کنند، کاربردهای مسافری و باری را بررسی کنند و زمینه ادغام آینده را فراهم سازند.
در سال ۲۰۲۴، این شرکت مرکز اروپایی هایپرلوپ (EHC) را ساخت؛ یک مرکز آزمایشی تماممقیاس. همان سال، آنها گام مهمی برداشتند: تغییر مسیر کپسول در سرعت حدود ۵۳ مایل بر ساعت.
«ما فناوری تغییر مسیر را نشان دادیم که اجازه میدهد وسیلهٔ هایپرلوپ بدون هیچ قطعهٔ متحرکی در زیرساخت، مسیر خود را عوض کند. این نوآوری برای ساخت یک شبکه قابل توسعه حیاتی است.»
این موفقیت نشان داد شبکهپذیری شدنی است: «تغییر مسیر برای ایجاد یک شبکهٔ هایپرلوپ ضروری است، درست مانند عملکرد بزرگراهها یا خطوط ریلی. بدون مکانیزم تغییر مسیر، هایپرلوپ فقط یک سیستم نقطهبهنقطه ساده خواهد بود.»
او توضیح داد که آنها سامانهٔ حملونقل پرسرعتی مبتنی بر مگلو و لولههای کمفشار ساختهاند که سفر با سرعت بالای ۴۳۵ مایل بر ساعت را با مصرف انرژی بسیار پایین ممکن میکند.
چه زمانی راهاندازی میشود؟
زیرساخت ماژولار Hardt، که بهصورت بخشبخش ساخته میشود، امکان نگهداری و ارتقای محلی را فراهم میکند و زمان ازکارافتادگی سیستم را کاهش میدهد.
بهگفتهٔ هاوتر، ارزیابیهای مهندسی و شبیهسازیها نشان دادهاند که سیستم از نظر فنی قابلیت گسترش دارد.
بسیاری هنوز هایپرلوپ را آیندهگرایانه میدانند، اما فناوریهای اصلی — مانند مگلو، محیط خلأ و پیشرانش مغناطیسی — از قبل وجود دارند و فقط باید برای کاربرد جدید تطبیق داده شوند.
او گفت: «گامهای بعدی شامل نمایش این اجزا در مسیرهای نمایشی و سپس مسیرهای تجاری بلندتر است. ما با نهادهای مقرراتی اروپایی از طریق برنامههایی مثل Hyperloop Development Program همکاری فعال داریم.»
باوجود پیشرفت کند، هاوتر معتقد است این موضوع اجتنابناپذیر است: «اما باید واقعبین باشیم: تأیید ایمنی کامل یک سیستم کامل چندین سال زمان میبرد و فقط زمانی صادر میشود که سیستم در سرعت و عملکرد موردنظر کاملاً آزمایش شده باشد.»
لینک کپی شد
گزارش خطا
۰