سفر با سریع‌ترین ماشین جهان

تحقق بسیاری از فناوری‌هایی که سال‌ها پیش فقط در تخیل بشر می‌گنجید، اکنون به واسطه پیشرفت روزافزون علم در حوزه‌های مختلف ممکن شده است.

کد خبر: ۹۰۹۲۳۷

ازجمله این فناوری‌ها که نمونه آن جز در فیلم‌های علمی - تخیلی دیده نشده، وسیله نقلیه‌ای است که هایپِرلوپ نام دارد. ایده ساخت این فناوری را نخستین بار ایلان ماسک در سال 2013 مطرح کرد.

کمپانی پیشتاز در ساخت هایپرلوپ

کمپانی هایپرلوپ وان (Hyperloop One) قصد دارد نخستین نمونه یک هایپرلوپ واقعی را پیش از سایر رقبا عرضه کند. در حال حاضر، هایپرلوپ ترنسپورتیشن تکنـالاجیز (Technologies Transportation Hyperloop) اصلی‌ترین کمپانی رقیب هایپرلوپ وان به شمار می‌رود.

هایپرلوپ وان را شروین پیشه‌ور، سرمایه‌گذار ایرانی‌تبار و بروگان بَمبروگان، از مهندسان سابق اِسپیس‌ایکس، تأسیس کرده است. این کمپانی به‌تازگی نسخه اولیه هایپرلوپ در دست ساخت خود را در صحرای نوادا در لاس‌وگاس آزمایش کرد. در این آزمایش، یک سورتمه حدود سه متری به جای کپسول سرنشینان در خط حرکت هایپرلوپ قرار گرفت و مشاهده شد سرعت سورتمه در عرض یک ثانیه به حدود 95 کیلومتر بر ساعت رسید. گفته می‌شود، چنانچه کپسول واقعی هایپرلوپ در عدم مجاورت هوا درون یک تونل سرپوشیده حرکت کند، سرعت آن از چیزی که در این آزمایش مشاهده شد نیز فراتر خواهد رفت. هایپرلوپ وان طی یک پروژه 100 میلیون دلاری (حدود 347میلیارد تومان) قصد دارد مسیر لس آنجلس به لاس‌وگاس را تا سال 2018 به سیستم حمل و نقل هایپرلوپ مجهز کند.

به گفته راب لوید، مدیر عامل کمپانی هایپرلوپ، این وسیله پس از این که به ناوگان حمل و نقل ایالات متحده وارد شد، تا سال 2020 فقط مختص جابه‌جایی بار خواهد بود و از سال 2021 برای جابه‌جایی مسافر نیز استفاده خواهد شد. بنابراین، چنانچه این پروژه طبق برنامه پیشرفت کند، هایپرلوپ خیلی زود تا چند سال آینده در دسترس عموم قرار خواهد گرفت. با وجود شتابزدگی مسئولان این پروژه در عرضه هر چه سریع‌تر هایپرلوپ، تأثیر سرعت غول‌آسای این وسیله نقلیه روی بدن انسان حرف و حدیث‌هایی به میان آورده است. اکنون این پرسش مطرح می‌شود که آیا بدن انسان می‌تواند این سرعت شگفت‌انگیز را ـ که حتی به 30 برابر سرعت هواپیما می‌تواند برسد ـ تحمل کند؟

تجربه سفر ایمن با هایپرلوپ

جوش گیجِل، معاون ارشد بخش مهندسی هایپرلوپ وان اطمینان می‌دهد این فناوری برای افراد مسن بی‌خطر است و حالت تهوع ایجاد نمی‌کند. چرا که تجربه سفر با هایپرلوپ چندان متفاوت از سفر با هواپیما نیست.

می‌دانیم سرعت بالا موجب استفراغ نمی‌شود، بلکه این شتاب بالاست که حالت تهوع ایجاد می‌کند. این حالت، زمانی ایجاد می‌شود که بدن ناگهان از حالت ایستایی تا سرعت نزدیک یک ماخ حرکت کند. به نسبت سرعت جسم در سیال به سرعت صوت در همان سیال عدد ماخ گفته می‌شود و یک ماخ برابر با 343 متر بر ثانیه است. برای مثال، لحظه اوج گرفتن هواپیما را تصور کنید. در این لحظه، به دلیل شتاب گرانشی که با علامت اختصاری G نشان داده می‌شود، احساس می‌کنید به استخوان‌ها و عضلات‌تان فشار وارد می‌شود. در حالت ایستایی، مثلا وقتی بی‌حرکت ایستاده یا پشت میز نشسته‌اید، شتاب گرانشی وارد شده بر بدن برابر یک است، یعنی یک جی (1G) در لحظه اوج گرفتن و فرود آمدن هواپیما، شتاب گرانشی وارد شده بر بدن حدود یک‌دهم تا سه‌دهم افزایش پیدا می‌کند، اما پس از آن که هواپیما به سرعتی ثابت رسید، شتاب گرانشی وارد شده بر بدون دوباره به همان عدد یک برمی‌گردد.

مهندسان هایپرلوپ وان نیز قصد دارند هایپرلوپی طراحی کنند که شتاب گرانشی وارد شده بر بدن را در آغاز و توقف حرکت بیشتر از هواپیما افزایش ندهد. طول مدت آغاز و توقف حرکت حدود دو دقیقه گزارش شده است. بنابراین، سرنشینان هایپرلوپ به مدت حدود دو دقیقه، همان حالتی را احساسی خواهند کرد که هنگام اوج گرفتن و فرود آمدن هواپیما تجربه می‌کنند.

کمپانی سازنده هایپرلوپ اعلام کرده است، این وسیله نقلیه طوری ساخته خواهد شد که از شتاب آن در پیچ‌های تند کاسته شود، اما این که کاهش شتاب گفته شده تا چقدر است، هنوز مشخص نیست. شعاع مناسب برای دور زدن هایپرلوپ حدود 4400 متر اندازه‌گیری شده است، در حالی که شعاع دور زدن قطارهای پرسرعت اَمتِرَک تقریبا نصف این فاصله است. همچنین سرعت هایپرلوپ هنگام توقف اضطراری بتدریج کاسته می‌شود تا این که به طور کامل توقف کند.

به گفته لی اِستون، پژوهشگر مرکز تحقیقاتی اِیمز ناسا، انسان می‌تواند در سرعت حدود 1120 کیلومتر بر ساعت خیلی عادی نوشیدنی بخورد یا هر کار دیگری که دلش می‌خواهد انجام دهد. استون که در پروژه هایپرلوپ هیچ نقشی ندارد، در دفاع از این پروژه اظهار می‌کند که تجربه سفر با هایپرلوپ بی‌شباهت به اتوبوس‌سواری نیست و برای بدن همان قدر عادی و بی‌خطر است.

مرکز تحقیقاتی ایمز ناسا از اوایل دهه 1960 در حال پژوهش درباره شتاب گرانشی است و در این سال‌ها مجموعه‌ای از سانتریفیوژهای غول‌پیکر را طراحی و تولید کرده است. به وسیله این سانتریفیوژهای عظیم می‌توان تأثیری را که شتاب گرانشی بالا روی اجسام ـ بویژه بدن انسان می‌گذارد ـ بررسی کرد. دیوانه‌وارترین این سانتریفیوژها می‌تواند شتاب گرانشی وارد شده بر اجسام را تا 20 برابر افزایش دهد.

شتاب گرانشی بالاتر از 4 برای بدن چالش‌برانگیز است. فضانوردان به دلیل انجام تمرینات بدنی مخصوص می‌توانند شتاب گرانشی 4 و کمی بالاتر را تحمل کنند. برای مثال، نخستین فضانوردانی که با موشک ساتِرن5 به فضا منتقل شدند، شتاب گرانشی 4 را تجربه کردند. همچنین کپسول فضایی سایوز که چندی پیش فضانورد اِسکات کلی را از ایستگاه فضایی به زمین منتقل کرد، می‌تواند به شتاب گرانشی 9 هم ‌برسد.

فضانوردان هنگام پرتاب فضاپیما، نشسته به پشت قرار می‌گیرند تا همه شتاب به طور مستقیم به قفسه سینه وارد شود، زیرا فقط این طرز نشستن، کمترین ضرر را به بدن فضانورد وارد خواهد کرد. از این رو، زاویه قرارگیری صندلی فضانوردان در زمان پرتاب بسیار حساس است. این طرز نشستن کمک می‌کند هنگام پرتاب خون از قسمت جلوی بدن به پشت حرکت کند. انتقال خون به پشت بدن در کسانی که مشکل جسمانی ندارند یا باردار نیستند، بهترین راهکار برای حفظ هوشیاری و جلوگیری از سکته است. افزایش شتاب گرانشی در زمان پرتاب و نیز هنگام فرود موجب سخت‌شدن تنفس می‌شود و به همین دلیل، فقط کسانی به مأموریت فضایی اعزام می‌شوند که از سلامت جسمانی بالایی برخوردار باشند.

اما سرنشینان هایپرلوپ احتیاجی نیست به اندازه فضانوردان آموزش دیده باشند. چنانچه افزایش شتاب گرانشی هایپرلوپ چیزی بین یک دهم تا سه‌دهم باشد، می‌توان نتیجه گرفت این وسیله نقلیه هیچ آسیبی به بدن وارد نمی‌کند؛ زیرا این مقدار افزایش شتاب گرانشی برای عموم براحتی قابل تحمل است. به گفته استون، استفاده مداوم از این وسیله نقلیه نیز به نظر نمی‌رسد برای بدن مخاطره آمیز باشد، زیرا اکنون افراد بسیاری هستند که به واسطه شغلشان مجبورند یک روز در میان با هواپیما سفر کنند و هیچ مشکل جسمانی هم برایشان به وجود نیامده است.

هایپرلوپ چیست؟

هایپرلوپ نوع جدیدی از سیستم حمل و نقل است که با سرعت بیش از 1000 کیلومتر بر ساعت جابه‌جا می‌شود. خط حرکت این سیستم از لوله‌های خلأ تشکیل شده که هیچ اصطکاکی ایجاد نمی‌کند. داخل این لوله‌ها یک کپسول تحت فشار قرار دارد که مسافران را در خود جای می‌دهد. این وسیله نقلیه با بهره‌گیری از فناوری شناوری مغناطیسی درون لوله‌های خلأ با موتورهای القایی خطی و کمپرسورهای هوا و با سرعت غول‌آسا حرکت می‌کند. فناوری شناوری مغناطیسی اکنون در قطار سریع‌السیر مَگلِو نیز که در شانگهای مستقر است، دیده می‌شود، اما بیشینه سرعت قطارهای مگلو فقط حدود 480 کیلومتر بر ساعت است؛ یعنی کمتر از نصف سرعت هایپرلوپ.