گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
در ادامه چند نکته شگفت‌انگیز پیرامون پروژه پر سر و صدای هایپرلوپ – Hyperloop ایلان ماسک و تسلا را مطرح خواهیم کرد که قطعا برایتان جذاب خواهد بود.
ایلان ماسک، میلیاردر آمریکایی پرحاشیه حوزه تکنولوژی ایده‌های فراوانی را در سر پرورانده که برخی از آن‌ها در صورت اجرایی شدن می‌توانند به بهبود کیفیت زندگی انسان کمک بزرگی کنند. البته ایده‌هایی مانند خدمتکار روباتیک یا سفر به ماه و مریخ با وجود اهمیت فراوانی که دارند، نه مشکل چندان بزرگی از زندگی بشر را حل می‌کنند و نه از نظر هزینه‌ای برای بسیار افراد قابل دسترسی هستند. اما برخی ایده‌های خلاقانه و نوآورانه دیگر می‌توانند زندگی روزمره بشر را به‌طور قابل ملاحظه‌ای دستخوش تغییر کنند.
هایپرلوپ، پروژه بلندپروازانه ایلان ماسک یکی از این ایده‌هایی‌ست که هم قابل انجام به نظر رسیده و هم در اختیار عموم مردم قرار خواهد داشت. اگر ایده این طرح عملیاتی شود، رانندگان می‌توانند به‌راحتی و با ایمنی بالا مسافت‌هایی طولانی را در سریعترین زمان ممکن پیموده و در زمانی بسیار کوتاه از نقطه‌ای به نقطه دیگر جابجا شوند.
مدیر عامل کمپانی تسلا در زمان معرفی اولیه هایپرلوپ اعلام کرده بود که از طریق این سیستم نقل و انتقال، رانندگان قادر خواهند بود مسافت بیش از 550 کیلومتری بین لوس آنجلس و سانفرانسیسکو را در تنها 35 دقیقه بپیمایند. این سیستم همچنین قادر خواهد بود انرژی خود را به‌صورت ترکیبی از باتری‌های غول‌پیکر و انرژی خورشیدی تامین کند و بابت هر بار جابجایی، هزینه‌ای حدود تنها 20 دلار را برای رانندگان در بر داشته باشد.
در گجت نیوز بخوانید:
هایپرلوپ چیست و چگونه کار میکند ؟ با سریعترین سیستم حمل نقل جهان آشنا شوید
این فناوری پتانسیل آن را دارد که به یکی از بزرگترین دستاوردهای تکنولوژیک هزاره سوم تبدیل شود. با این وجود نکات جالبی در خصوص آن وجود دارند که دانستن آن‌ها خالی از لطف نیست. به همین جهت در ادامه این متن سعی داریم به بررسی برخی حقیقت های جذاب در خصوص هایپرلوپ بپردازیم که می‌توانند شما را شگفت‌زده کنند.
Hyperloop پروژه‌ای متن باز است
ایلان ماسک پیش‌تر تایید کرده بود که در صورت لزوم، خود به تنهایی یک تونل هایپرلوپ را تولید خواهد کرد. با این وجود روند پیشرفت این پروژه تا به امروز هرگز قائم به فرد نبوده است.
اساس این پروژه بر پایه تحقیق و بررسی‌های اولیه تسلا که نتایج آن در سال 2013 منتشر شد، استوار است. نتایج این تحقیق اولیه که پاسخ برخی سوالات بنیادی پیرامون جزئیات این فناوری را ارائه کرده و طرحی انتزاعی از آن را ترسیم میکند، به‌طور رایگان در اختیار همه مهندسان و کارفرمایان قرار گرفته تا در صورت لزوم از جزئیات آن در طرح‌های خود استفاده کنند.
به بیان دیگر، پروژه Hyperloop اساسا پروژه‌ای اوپن سورس تلقی می‌شود که دو هدف عمده را دنبال میکند. نخست آن که جزئیات اولیه آن، اطلاعاتی کامل و قابل اطمینان در خصوص مبانی توسعه و ساخت تونل‌های هایپرلوپ را ارائه می‌کنند و دوم آن‌که کمپانی‌های کوچکتر نیز می‌توانند در پیش‌برد هدف اصلی این طرح به تسلا کمک کنند.
البته پایه‌ریزی ایلان ماسک و تسلا برای طرح Hyperloop در سال 2013 به پایان نرسید و حتی او چند سالی یک رقابت بزرگ را در خلال پیشرفت این پروژه راه‌اندازی کرده بود که به کمپانی‌ها و گروه‌هایی که بهترین راهکارها را برای حل برخی مشکلات این سیستم ارائه می‌کردند، جوایزی ارزشمند اهدا می‌کرد!
البته این رقابت‌ها با فراگیری پاندمی کووید 19 متوقف شدند؛ اما به نظر می‌رسد به‌زودی باید بار دیگر شاهد از سر گیری این دسته رقابت‌ها باشیم. سال آینده، کمپانی Boring ایلان ماسک قصد دارد رویدادی جدید موسوم به Not A Boring Competition را راه‌اندازی کند که عملکردی شبیه به رقابت پیشین هایپرلوپ دارد.
هایپرلوپ از نظر تئوری قادر است قاره‌های مختلف را به هم وصل کند
با وجود این که از مدت‌ها قبل، مسافت 560 کیلومتری بین لس آنجلس و سانفرانسیسکو به‌عنوان هدفی ایده‌آل برای فاز نخست طرح‌های عملیاتی هایپرلوپ معرفی شده بود، اما این طرح پتانسیل پوشش دادن مسافت‌های بسیار طولانی‌تر را هم دارد. به‌عنوان مثال، یکی از طرح‌های پیشنهادی در خصوص این پروژه به تاسیس مسیر جدیدی از این سیستم نقل و انتقال اشاره دارد که می‌تواند قاره‌های اروپا و آمریکا را به هم وصل کند.
در این خصوص حتی یک موسسه تحقیقاتی هلندی تست‌هایی را نیز روی تونل‌هایی که قادر باشند از زیر اقیانوس رد شده و دو قاره اروپا و آمریکا را به یکدیگر وصل کنند، انجام داده است! البته باید در نظر داشت که توسعه زیرساخت‌های مورد نیاز برای شبکه هایپرلوپ به‌تنهایی به اندازه کافی سخت هست! بنابراین چالش‌های تعبیه این تونل‌ها از زیر اقیانوس می‌تواند به سختی کار افزوده و ادامه توسعه این فناوری را بسیار سخت‌تر کند! البته در صورتی که این سیستم در نهایت اجرایی شود، مزایای فراوانی برای افراد مختلف در پی خواهد داشت.
سرعت عملیاتی انتقال کپسول‌های هایپرلوپ با سرعت هواپیماهای تجاری قابل رقابت است. بنابراین این فناوری می‌تواند جایگزینی ایده‌آل برای سفرهای بین قاره‌ای باشد. مهم‌ترین حسن هایپرلوپ در مقایسه با هواپیماها، آلودگی بسیار کمتر این فناوری است. همچنین این احتمال هم وجود دارد که هزینه تمام شده استفاده از تونل‌های هایپرلوپ در نهایت کمتر از سفرهای هوایی باشد.
در عین حال تعبیه تعداد محدودی سلول‌های خورشیدی در زیر آب اقیانوس در مقایسه با سطح زمین، تامین انرژی هایپرلوپ بین قاره‌ای را با چالش بزرگی روبرو خواهد کرد.
هوای درون تونل یکی از بزرگترین چالش‌هاست
یکی از بزرگترین چالش‌های طراحی و ساخت تونل‌های هایپرلوپ، فشار هوای درون لوله‌هاست. مقاومت هوا قادر است به‌طور قابل ملاحظه‌ای هر جسمی که درون تونل‌ها در حرکت است را به‌طور قابل ملاحظه‌ای کندتر کند و انرژی تلف شده را به‌شدت افزایش دهد.
در نتیجه این اتفاق، تونل‌های هایپرلوپ از مکانیزم خلاء بخشی بهره خواهند برد؛ چرا که دستیابی به خلاء کامل در واقعیت تقریبا غیرممکن است. دلیل آن است که این تونل‌ها چند صد کیلومتر طول داشته و خروجی‌های فراوانی دارند که تخلیه فشار هوا را با تکنولوژی‌های کنونی ناممکن می‌سازد.
در عین حال، دستیابی به خلاء بخشی از طریق تعدادی پمپ که در مسیر تونل تعبیه شده‌اند، انجام شده و هایپرلوپ را به اهداف عملکردی و سرعتی ابتدایی می‌رساند. در عین حال، بزرگترین چالش باقی مانده در این خصوص، پارامتری به نام ثابت کانتروویتز (Kantrowitz Limit) است.
حتی در صورت وجود مقدار جزیی هوا درون تونل هایپرلوپ، کپسول متحرک درون تونل همانند یک پیستون عمل کرده و هوای جلوی خود را فشرده می‌سازد. این فشرده‌سازی ممکن است در نهایت منجر به افزایش چگالی هوا تا اندازه‌ای شود که باعث کند شدن حرکت کپسول و مشکلات بعدی خواهد شد. این مساله البته در مسافت‌های کوتاه چندان مشکل‌ساز نخواهد بود؛ اما در مسیرهای چند صد کیلومتری می‌تواند چالش طراحی بزرگی باشد.
البته تسلا برای حل این مشکل برنامه دارد. این کمپانی معتقد است که اصلی‌ترین راه برای دور زدن حد کانتروویتز تعبیه دستگاهی است که هوای جلوی کپسول‌ها را مکیده و آن را در صورت نیاز به پشت آن تزریق میکند! این ایده البته هنوز مورد آزمایش قرار نگرفته است.
ریشه‌های هایپرلوپ در یک تکنولوژی صد ساله نهفته است!
با وجود این که Hyperloop به‌طور کلی فناوری بسیار آینده نگرانه‌ای به نظر می‌رسد، اما یکی از کلیدی‌ترین مفاهیم آن ریشه در تاریخ دارد!
سرعت و عملکرد کپسول‌های هایپرلوپ بیش از هرچیز به کاهش مقاومت بستگی دارد. در خصوص مقاومت هوا در بخش قبل صحبت کردیم. اما از طرف دیگر، اصطکاک ناشی از جابجا شدن کپسول‌ها روی ریل هم دیگر عاملی است که می‌تواند عملکرد سیستم را دستخوش تغییر کند.
راهکاری که به منظور کاهش این اصطکاک در Hyerloop به کار رفته، طراحی این شبکه با بهره‌گیری از سیستم مگلف (Maglev) است که در قطارهای سریع‌السیر معروف ژاپن هم مورد استفاده قرار گرفته است. در این سیستم ریل‌های قطار به‌صورت الکترومغناطیسی طراحی شده‌اند؛ به‌طوری که قطار به‌جای تماس با مسیر، روی آن شناور بوده و بسیار راحت‌تر و سریعتر حرکت میکند.
ایده قطارهای مبتنی بر ریل‌های مگلف در اوایل قرن پیش توسط دکتر رابرت گدارد و یک مهندس برق فرانسوی به نام امیل باشلت مطرح شد. همچنین نخستین قطار طراحی شده بر اساس سیستم مگلف هم در دهه 1980 در بیرمنگام انگلستان طراحی شده و مورد بررسی قرار گرفت.
این قطار البته بسیار کند حرکت می‌کرد و بیشتر نقش یک طرح اولیه برای نمایش این فناوری جذاب را بر عهده داشت. با این وجود قطارهای سریع‌السیر ژاپنی توانستند پتانسیل‌های شگفت‌انگیز این سیستم حل و نقل را به همه نشان دهند. سیستم مگلف قادر است از لحاظ تئوری دسترسی به سرعت حدود 600 کیلومتر بر ساعت را امکان‌پذیر کند. این در حالی‌ست که سرعت تئوریک سیستم هایپرلوپ حدود دو برابر این مقدار است.
همچنین بخوانید:
سیستم هایپرلوپ مسافران را با سرعت ۹۶۰ کیلومتر بر ساعت جابجا میکند!
یک میلیاردر دیگر زودتر از ایلان ماسک ایده Hyperloop را عملی کرد!
ممکن است ایلان ماسک به‌عنوان مغز متفکر ایده هایپرلوپ در دنیا شناخته شود؛ اما یک میلیاردر آمریکایی دیگر موفق شده زودتر از تسلا ایده انتقال بسیار سریع بین دو نقطه را عملی کند و نمونه‌ای اجرا شده از این طرح را ارائه دهد.
ریچارد برانسون، میلیاردر مشهوری است که کمپانی‌های بزرگی مانند ویرجین گالاکتیک یا ویرجین آتلانتیک زیر نظر او اداره شده و توانسته ایده هایپرلوپ را از یک طرح انتزاعی به سیستمی واقعی رسانده و حتی تست‌هایی عملیاتی را نیز به انجام برساند.
تونل هایپرلوپ ویرجین که برای تست مورد استفاده قرار گرفت، 500 متر طول داشته و در لاس وگاس واقع است. این سیستم توانسته به نخستین محصول عملیاتی مبتنی بر ایده Hyperloop تبدیل شود که انسان‌ها را به‌عنوان مسافر جابجا میکند. البته با وجود انجام موفقیت‌آمیز این تست و تصمیم‌های اولیه ویرجین برای جابجایی انسان‌ها از لس آنجلس به سانفرانسیسکو، شواهد جدید حاکی از این هستند که انتقال مسافر توسط این سیستم در حال حاضر در اولویت Virgin قرار نداشته و تمرکز آن بیشتر روی انتقال بار خواهد بود.
بر اساس این اسناد، اوایل سال 2022، پروژه ویرجین هایپرلوپ تعدیل نیرویی 111 نفره داشت و تصمیم گرفت که تمرکز خود را به‌جای انتقال مسافر روی انتقال بار متمرکز کند.