לנסוע בתוך רכבת-קליע במהירות 1,200 קמ”ש: מהו ה- Hyperloop של אילון מאסק?

מעין רכבת הנוסעת בתוך מנהרה ייעודית במהירות 1,200 קמ”ש תוכל לאפשר נסיעה בין לוס אנג’לס לסן פרנסיסקו בתוך חצי שעה. כך צופה יזם SpaceX והרכב החשמלי טסלה, המיליארדר הדרום אפריקאי אילון מאסק

מאת אליזבט הוול (Howell), יוניברס טודיי

אתמול פרסם מייסד ספייס איקס, המיליארדר אילון מאסק (שגם מימן את יצרנית הרכב החשמלי טסלה), את החזון שלו למערכת תחבורה עתידנית המכונה hyperloop. מערכת זו צפויה להיות טובה יותר מאשר טיסה במהירות על-קולית למרחקים קצרים. כתבה זו מהווה תמצות למאמר שפרסם מוסק.

מהו hyperloop?

במילותיו של מוסק, hyperloop  היא מערכת שנועדה “לבנות מנהרה מעל או מתחת לאדמה שתכיל סביבה מיוחדת”. הקרונות ינועו בתוך המנהרה הזו.  דוגמה אחת לכך היא סוג של מנהרה פנאומטית שבה מאווררים הפועלים במהירות גבוהה ידחסו וידחפו את האוויר – כי השלכות החיכוך גורמות למוסק לפקפק אם שיטה זו תעבוד. אפשרות אחרת היתה לרוקן את האוויר מתוך התעלה ולהשתמש במקום זאת בשיהוי אלקטרומגנטי (electromagnetic suspension). מtוסק מעיר כי קשה לשמר ריק משום שדליפה קטנה במנהרה באורך מאות קילומטרים והמערכת מושבתת, אך יש פתרונות שאיבה שמאפשרות להתגבר על כך. לפיכך הוא מעידף את הפתרון השני.

מה המניע לבניית מערכת כזו?

מוסק מחפש חלופות לטיסה או לנהיגה שיוכלו להיות טובים יותר משניהם. הוא הביע את אכזבתו מכך שהפרויקט המוצע של הרכבת המהירה בקליפורניה (בין לוס אנג’לס וסן פרנסיסקו) איטי יחסית לרכבות מהירות אחרות בעולם ויקר יותר מהן, והעריך כי חייבת להיות דרך טובה יותר.

מהו האתגר הטכני הגדול ביותר?

האתגר הגדול ביותר הוא הצורך להתגבר על תופעה המכונה גבול קנטרוביץ’. מוסק מתאר זאת כ”חוק היחס בין המהירות המרבית במנהרה מסויימת לנפח שתופס הקליע.” אם ישנו קרון הנע בתוך מנהרה המלאה באוויר, יש צורך במרחק מינימלי בין קירות הקרון לבין דפנות המנהרה. אחרת, כותב מאסק, הקפסולה תתנהג כמו מזרק ולבסוף היא תהיה חייבת לדחוף את כל עמוד האוויר במערכת”. לא טוב.

בחזונו של מוסק, מערכות hyperloop תהיינה טובות יותר מאשר המטוסים העל קוליים המתוכננים כיום בידי מספר חברות, לפחות למרחקים קצרים.

כיצד יתגבר מאסק על האתגר?

הפתרון של מאסק הוא להוסיף מערכת דחיסה חשמלית על חרטום הקפסולה כדי שתדחוק את האוויר השרוי בלחץ גבוה מלפני הקפוסולה אל צידה האחורי. כבונוס, הדבר יפחית את החיכוך. עדיין יהיה צורך בסוללות בעלות יכולת להפעיל את המתקן לכל אורך המסע.” ציין.

כיצד יונע ה-hyperloop?

לפי חישוביו של מוסק, קולטי שמש שיוצבו על גג המנהרה, יספקו מספיק אנרגיה לשמור על תנועת הקרון.

ומה באשר לרעידות אדמה?

מוסק מעיד על כך שמערכת ארוכת טווח חשופה לרעידות אדמה. “באמצעות בניית המערכת על עמודים, כאשר המנהרה לא מקובעת בשום נקודה, יכולה למתן באורח חד את הסיכון מרעידות אדמה ולהמנע מהצורך להוסיף מפרקי הרחבה”. כתב.

אחד ההישגים הגדולים ביותר של מוסק היא בניית חללית, המכונה  דראגון, המבצעת טיסות אספקה תקופתיות לתחנת החלל הבינלאומית. צילום: NASA/CSA/Chris Hadfield

היכן ייעשה שימוש ב- hyperloop?

בתיאורו של מאסק, הוא מציע כי ה- hyperloop ישמש בדרך הטובה ביותר אם יוצב בין שני ערים שיש נפח תנועה גדול ביניהןואשר מרוחקים זה מזה כ-1,500 קילומטר (כדוגמת לוס אנג’לס וסן פרנסיסקו. “למרחק גדול יותר עדיף להשתמש בטיסה על קולית. למרחקים קצרים זה לא כדאי כי המטוס יבלה את מרבית הזמן בהמראה או בנחיתה.”

האם זה כדאי מהבחינה הכלכלית?

מוסק מעריך כי בניית המנהרה תעלה כמה מיליארדי דולרים, סכום נמוך יחסית לעשרות המיליארדים שתעלה בניית הרכבת המהירה הקונבנציונלית בקליפורניה. מחירה של כל קפסולה יגיע אף הוא לכמה מאות מיליוני דולרים. יתרה מכך, בניית מנהרה במקום מסילות קונבנציונליות על עמודים תחסוך רכישת קרקע יקרה ולא יהיה צורך בגידורה.

בקישור זה ניתן למצוא תיאור מקיף של המערכת אותה מציע מוסק להקים. הוא מכנה את המערכת כמערכת קוד פתוח, והוא פתוח להצעות לשיפורה.

* אליזבט הוול, בוגרת תואר MSC בהנדסת חלל היא כותבת פרילנסרית זוכת פרסים החיה באוטווה, קנדה. מלבד יוניברס טודיי, היא כותבת גם עבור ספייס.קום, רשת Space Exploration ואתר All About Space.

 לידיעה ביוניברס טודיי