موصى به, 2021

اختيار المحرر

ما هو Hyperloop وكيف يمكن أن تحدث ثورة في مجال النقل

مع البنية التحتية التقليدية للنقل في معظم البلدان تصبح غير كافية على الإطلاق في وجه التحضر السريع ، يبحث الكثيرون عن خيارات ثورية جديدة لإصلاح المشكلة. أحد هؤلاء الرجال هو الرئيس التنفيذي لشركة SpaceX والمدير الفني الشهير Elon Musk ، الذي يعتقد أنه يملك الحل الأمثل لمشاكل نقل العالم في شكل نظام نقل عالي السرعة خالٍ من التلوث وخالٍ من الطاقة الشمسية يسمى "Hyperloop" عند التنفيذ ، يجب إصلاح العديد من المشكلات التي تواجهها وسائط النقل التقليدية. في هذه الحالة ، دعونا نلقي نظرة على ما تعنيه تقنية Hyperloop وكيف أنها تستعد لتغيير الطريقة التي نسافر بها:

ما هو Hyperloop وكيف ستعمل؟

Hyperloop هي منصة نقل مستقبلي فائق السرعة مستندة إلى الأنبوب ، والتي تم اقتراحها لأول مرة في عام 2012 من قبل Musk كـ "النمط الخامس للنقل". غير أن الفكرة ظلت موجودة منذ ما يزيد عن قرن من الزمان ، ولكنها لم تنفذ على النحو الصحيح ، وذلك بسبب القيود التكنولوجية. لا يزال يجري تصور المنصة ، ولكن تم الإشادة بها على نطاق واسع على أنها "مستقبل النقل". إذا سار كل شيء وفقًا للخطة ، يعتقد بعض الخبراء أنه قد يؤدي في النهاية إلى إحداث ثورة في الطريقة التي نسافر بها.

سيشمل نظام النقل Hyperloop "كبسولات" أو كبسولات الألومنيوم الأيروديناميكية التي سوف تنتقل بسرعات قصوى داخل نفق مغلق أو منخفض الضغط أو نظام من الأنفاق ، ولكن في محاولة لتقليل الاحتكاك وزيادة السرعة ، لن يأتي في الواقع على اتصال مع المسارات في أي مرحلة بخلاف وسائط النقل التقليدية. بدلا من ذلك ، سوف تطفو على المسارات باستخدام تكنولوجيا التروس المغنطيسية أو محامل الهواء التي تقودها المحركات الحثية الخطية وضواغط الهواء.

من الذي اخترع Hyperloop ومدى سرعة ذلك؟

في حين أن إيلون موسك جذب انتباه العالم إلى فكرة السفر عالي السرعة عبر الأنابيب المفرغة من خلال الدعوة لأول مرة خلال خطاب ألقاه في كاليفورنيا في عام 2012 ثم متابعة ذلك عن طريق إصدار ورقة بيضاء حول هذه المسألة في العام التالي ، فإن المفهوم نفسه كان حولها على الأقل في أواخر القرن التاسع عشر . تم تصميم نموذج Hyperloop ، وهو نسخة Elon Musk الخاصة بهذا الشكل الثوري من النقل ، بشكل جزئي على مفهوم "Vactrain" من منظور الفيزيائي والفكر الأمريكي ، وقد وصفه موسك بأنه "صليب بين كونكورد وسكك حديدية" طاولة الهوكي الهوائي".

كان تصميم Hyperloop مفتوح المصدر في عام 2013 ، وفي العام الماضي ، نظمت SpaceX منافسة تصميم جراب Hyperloop التي حضرها أكثر من 1000 طالب من 100 جامعة من 20 دولة. ومن بين هؤلاء ، تم اختيار 27 فريقًا في القائمة النهائية ، وحصلت على فرصة اختبار تصميماتهم على مسار اختبار SpaceX Hyperloop في يونيو 2016. وفي النهاية فاز فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بهذا التحدي.

ويعني استخدام الأنفاق الفراغية وتقنية الرافعة المغناطيسية أنه من المتوقع أن تواجه الكبسولات مقاومة قليلة جدًا إما من الجو أو من الأرض الموجودة أدناه ، مما سيمكنها من الوصول إلى سرعة مذهلة تصل إلى 1000 كيلومتر في الساعة (600 ميل في الساعة) ، السرعة حوالي 1،220 كم / ساعة (760 ميل في الساعة). في هذه السرعة ، تستغرق رحلة من لوس أنجلوس إلى سان فرانسيسكو حوالي 30 دقيقة فقط. ما يقرب من ساعة كاملة أقل من الساعة الخامسة والعشرين عادة ما تأخذ طائرة لتغطية المسافة.

لماذا نحتاج إلى Hyperloop؟

إن النقل الذي نعرفه اليوم ليس بطيئًا ومكلفًا وغير فعال ، بل هو أيضًا أحد الأسباب الرئيسية لتلوث الهواء في جميع أنحاء العالم. الوقود الأحفوري المستخدم في النقل التقليدي ليس فقط المساهم الأكبر في انبعاث غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون التي تسهم في الاحترار العالمي ، كما أنها تطلق مواد ضارة مثل أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين و RSPM (جسيمات معلقة قابلة للشفاء) اللوم على الباحثين في زيادة حالات سرطان الرئة والأمراض الفتاكة الأخرى في البشر والحيوانات. على أي حال ، هناك كمية محدودة من الهيدروكربونات التي يمكننا أن نحفرها من تحت الأرض قبل نفادها ، وهو ما سيثبت أنه سيناريو كابوس يمكن أن يعيدنا ، من الناحية النظرية ، إلى مرحلة ما قبل التصنيع. أيام.

في حين أن مثل هذه التنبؤات يوم القيامة من المرجح جدا أبدا أن تتحقق ، حقيقة أننا بحاجة إلى شيء ثوري لا يمكن المتنازع عليها. وفي هذه الحالة ، يحمل Hyperloop وعدًا بوسيلة نقل عالية الفعالية وصديقة للبيئة وعالية السرعة من شأنها أن تسخر الطاقة الشمسية باستخدام الألواح الكهروضوئية المثبتة على سطح أنابيب Hyperloop المقترحة ، مما يسمح بنظافة ذاتية نظام الطاقة.

هل سيكون HyperLoop آمنًا؟

تكرس خارطة الطريق Hyperloop قسم كامل للسلامة ، وخفض الضغط والسلامة الهيكلية. حتى أن لديها خطة طوارئ في حالة وجود نقد. ووفقًا لـ Musk ، فإن حقيقة أن جهاز Hyperloop سيكون آليًا ومحميًا من العناصر هو سبب كافٍ ليكون أكثر أمانًا من أنظمة النقل التقليدية. وفقا له ، "يتم دمج نظام الدفع في الأنبوب ويمكن فقط تسريع الكبسولة إلى سرعات آمنة في كل قسم. ومع وجود خطأ في السيطرة على الإنسان وظروف جوية لا يمكن التنبؤ بها من النظام ، لا يزال هناك عدد قليل للغاية من الشواغل المتعلقة بالسلامة ”.

ومع ذلك ، سيظل النظام مستعدين للحوادث الخطيرة ، حيث تنتشر أقنعة الأكسجين في حالات خفض الضغط الشديد ، مثلما يحدث في الطائرة. سيكون لكل كبسولة أيضاً فرامل وعجلات الطوارئ التي سيتم نشرها في حال تمسكها وتحتاج إلى دفع نفسها إلى الأمان باستخدام محركات كهربائية صغيرة على متنها لتشغيل عجلاتها. كما ستوفر الكبسولات احتياطيًا من الهواء لضمان سلامة جميع الركاب في حالة وقوع حادث تحطم كبير.

الزلازل هي مشكلة أخرى يتعين على المهندسين التحضير لها أثناء وضع اللمسات الأخيرة على تصميم Hyperloop. حتى الآن ، من المتوقع أن تحتوي سلسلة LA المقترحة إلى سان فرانسيسكو على سلسلة من الأبراج المقاومة للزلازل المنتشرة على طول الطريق على مسافة 100 قدم من بعضها البعض. ويقال إن الأنابيب ستُركب على هذه الأبراج ، والتي من المؤمل أن تضمن بقاء الركاب داخل المركبة (المركبات) في أمان حتى في حالة حدوث هزات كارثية.

ما هي حواجز الطرق؟

في حين يعد Hyperloop بالكثير ، سيكون من المثير للاهتمام أن نرى كيف سيكون من الناحية العملية دفع جسم الإنسان لتحمل هذا المستوى من التسارع والتباطؤ في حاويات بدون نوافذ. ووفقًا لما قاله الكيميائي السابق في جامعة كورنيل ، الدكتور فيل ماسون ، فإن مشروع Hyperloop "يمكن وصفه بشكل أفضل على أنه جميع مشكلات السفر عبر الفضاء أثناء السفر في برميل مسدس بسرعة الصوت ". ذلك لأن أقل تشققات على الجدار الخارجي السميك البالغ قطره 2 سم سوف ينفجر من خلاله بسبب اختلال توازن الضغط ، ليس فقط قتل الجميع في الكبسولة على الفور ، ولكن ربما الجميع في التذبذب أيضاً ، لأن "الهواء سوف يندفع في الأنبوب عند سرعة الصوت تقريبًا ". ويقول أيضًا إن بناء Hyperloop بحد ذاته قد يكون مستحيلًا ماديًا ، حيث يرى أنه سيحتاج إلى ضخ ما يقرب من 2 مليون متر مكعب من الهواء لإخلاء أنبوب 373 ميل المقترح بين لوس أنجلوس وسان فرانسيسكو.

وثمة تحدٍ كبير آخر يتمثل في السماح للمسارات الفولاذية بالتوسع في الصيف والتعاقد في الشتاء دون تدمير الأنبوب. ووفقًا لماسون ، فإن "هايبرلوب" سيتوسع بنحو ثلاثة حقول كرة قدم خلال فترة حرارة صيف كاليفورنيا ، ولكن لن تعمل أنواع فواصل التمدد المستخدمة في الجسور وممرات السكك الحديدية من أجل أنبوبة تفريغ الهواء ، لذلك سيكون تصميمها تحدي كبير آخر للمهندسين. وأخيرًا ، فإن أي شيء بهذا الحجم والجهد سيثير حتمًا انتباه المشعلين والإرهابيين ، الذين يمكنهم ، على الأرجح ، خلق الفوضى في أبسط الأجهزة ، لأن أصغر الشقوق على جدار الأنبوب هي كل ما يتطلبه الأمر. كارثة عملاقة.

كم سيكلف وما هي الطرق المقترحة؟

ووفقاً للورقة البيضاء الصادرة عن Elon Musk ، فإن تكلفة الربط بين LA و San Francisco Hyperloop تبلغ حوالي 6 مليار دولار. في حين أن هذا يبدو وكأنه الكثير من المال ، فإنه لا يزال أرخص بكثير من مبلغ 68 مليار دولار الذي يقال أن نظام السكك الحديدية عالية السرعة في ولاية كاليفورنيا تحت الإنشاء سيكلف عند الانتهاء. ومع ذلك ، لا يقتنع الجميع بأن المبلغ المعلن عنه سيكون في أي مكان قريب بما فيه الكفاية لبناء المسار المقترح. مايكل أندرسون ، أستاذ الاقتصاد الزراعي والموارد في جامعة كاليفورنيا بيركلي ، ادعى في عام 2013 أن المشروع سيتكلف على الارجح ما يزيد عن 100 مليار دولار ، مرتفعا عدة مرات من مبلغ 6 مليار دولار الذي اقتبسه المسك. يذهب دون أن يقول أنه في تلك الأسعار ، فإن المشروع بأكمله لن يكون قابلا للمال ، حتى إذا كان المسك ، و SpaceX وغيرهم من المؤيدين وجدوا طرقًا لمعالجة بعض مخاوف السلامة التي فصّلها الدكتور ماسون.

وفي الوقت نفسه ، حتى مع اعتقاد بعض الخبراء بأن عرض LA-SF Hyperloop المقترح سيكون مكلفًا بشكل كبير من الناحية التجارية ، فإنه يتم بالفعل تخطيط أنظمة مماثلة في أماكن أخرى حول العالم ، مع وجود مسار من أبو ظبي إلى دبي في مرحلة التخطيط حاليًا. تشمل الطرق المقترحة الأخرى باريس إلى أمستردام ، وتورنتو إلى مونتريال ، وكراكو إلى غدانسك ، فضلاً عن مسار هلسنكي لمسافة 300 ميل (500 كم) إلى ستوكهولم ، والذي سيكون نفقًا تحت بحر البلطيق. هناك أيضا اقتراح لبناء شحنة هايبرلوب بين هونتشون في شمال الصين وميناء زاروبينو بالقرب من فلاديفوستوك ، وكذلك طريق هايبرلوب للركاب بين موسكو وسانت بيترسبيرغ. ومن المتوقع أن يأتي هذا النظام إلى الهند في غضون السنوات القليلة المقبلة ، مع إعلان شركة Hyperloop One للتكنولوجيا القائمة في لوس أنجلوس عن نيتها للاستثمار في مشاريع Hyperloop التجارية في البلاد بحلول عام 2021.

متى نتوقع أن يكون التظليل جاهزًا للعمل؟

من المهم أن نتذكر أن Hyperloop ، كتكنولوجيا ، لا يزال في المرحلة المفاهيمية في معظم الأحيان ، لذلك نحن لا نزال على بعد مسافة من الاستمتاع بالركوب على واحد. على هذا النحو ، لا أحد يعرف على وجه اليقين حقا عندما سيتم تشغيل هذا النظام وتشغيله في أي مكان في العالم. في هذه الحالة ، تعتمد الإجابة على هذا السؤال على من تسأل. في حين يحاول Hyperloop One جعل أول مسار Hyperloop جاهزًا للعمل تمامًا بحلول عام 2020 ، تشير تقديرات أخرى إلى أنه لا توجد فرصة حقيقية للتطبيق التكنولوجي قبل عام 2024.

انظر أيضا: ما هو Textalyzer وكيف يمكن منع الناس من الرسائل النصية أثناء القيادة

Hyperloop ومستقبل النقل

لقد تم وصف إيلون موسك بشكل متنوع كصانع رؤية وبائع ثعبان يعتمد على من تتحدث إليه ، ولكن لا يوجد إنكار أن الرجل أعطانا الكثير من نقاط الحوار على مر السنين. إن إحداث ثورة في صناعة النقل مهمة شاقة لم تتحقق تمامًا سواء مع قطارات Maglev أو مع Segway ، والطريقة التي سلكناها ظلت كما هي على مدى العقود العديدة الماضية. سيكون من المثير للاهتمام أن نرى ما إذا كان Hyperloop قادراً أخيرًا على تغيير الوضع القائم منذ زمن طويل في مجال النقل العام ، أم أنه مثل المثالين المذكورين أعلاه ، فستبقى منصات متخصصة ذات تأثير ضيق نسبياً على قطاع النقل ككل.

Top