كبسولات نقل الركاب الفائقة السرعة “Hyperloop” صعبة وخطيرة وفقاً للعلماء

25 أكتوبر , 2018
Avatar

عن الكاتب

مترجم من اللغة الإنجليزية والفرنسية والإسبانية، متخصص في المقالات العلمية والسياحية والطبية والتقنية، أفخر بكوني ضمن فريق مجلة نقطة العلمية

شاركها

مصدر المقال

المصدر

الرابط المختصر لهذا المقال

https://www.nok6a.net/?p=25055

في غضون بضعة أسابيع، ستختبر شركة إيلون ماسك “Boring Company” الخاصة مسارًا قصيرًا لـ”Hyperloop” في لوس أنجلوس، لكننا ما زلنا لا نعرف ما إذا كان Hyperloop سيستخدم بالفعل من قبل أي شخص.

الهايبرلوب HyperLoop هو مفهوم لنظام نقل عالى السرعه اطلقه رجل الاعمال و المخترع الامريكى إيلون ماسك Elon Musk و هو عباره عن دمج انابيب منخفضة الضغط خاليه من الهواء تربط بين محطتين و داخل هذا الانبوب كبسولات ركاب تندفع بسرعات عاليه على وساده هوائيه مضفوطه ولا تحتك بجدران الأنبوب بفعل حقل مغناطيسي يولده موتور كهربائي يستمد قوته من الطاقة الشمسية، وهذا المفهوم على ما يبدو يوشك أن يصبح واقعا، وفقا3 لـ” Elon Musk” الذي بدأ الترويج للمفهوم في عام 2012، رغم أن الفكرة تعود لأكثر من قرن من الزمان، وفي عام 2016، أطلق شركة The Boring Company لبناء الأنفاق تحت لوس أنجلوس، والتي قال إنها ستصبح شبكة من الأنابيب المفرغة لنقل  الركاب بسرعة عالية، وأطلق على المفهوم اسم  Hyperloop لأن الأنابيب كان من المفترض في البداية أن تتحول إلى دائرة، كما شجع الشركات والجامعات على تطوير تقنيات Hyperloop الخاصة بها.

وقد أعلن ماسك – كالمعتاد على تويتر – أن المسار الأول على وشك الانتهاء وسيكون جاهزًا للاختبار ابتداءً من 10 ديسمبر، ولكن هل حان وقت الاحتفال؟

“لم يحن وقت الاحتفال بعد وفقاً لـ”كريس بانيستر”، الأستاذ المساعد في هندسة السيارات بجامعة باث:- “حتى لو كانت التجارب تسير على ما يرام، فإن نشر هذه التكنولوجيا على نطاق أوسع سيكون تحديًا كبيرًا – لا يعني أنه غير ممكن، ولكنه سيكون صعبًا”.

إذا نجحت الاختبارات الأولية، فمن المحتمل أن يحل Hyperloop محل مسارات معينة للقطارات، لكن المسافات الطويلة قد تكون بعيدة المنال، ويقول روجر غودال، أستاذ الهندسة في جامعة لوبورو: “ما لم يكن هناك نفق (مفرغ) تم إخلاؤه، قد لا يظهر أي شيء جديد بالمعنى التكنولوجي”.

وهناك العديد من الأسباب التي تجعل اختبار Hyperloop الأول لا يفي بوعوده.

أولا، البنية التحتية: لكي تكون التكنولوجيا قابلة للتطبيق، يتطلب أي نظام Hyperloop بنية تحتية واسعة وبناء مرتفع التكلفة، وقال بانيستر إن أي تنفيذ للسيارات الكهربائية على نطاق واسع سيواجه نفس المشكلة، وأضاف “لقد رأينا مدى صعوبة ذلك مع محطات الشحن للسيارات الكهربائية، ولكن مع Hyperloop، فإن التكلفة ستكون أعلى بكثير، وقد تكون الطرق فوق سطح الأرض مشكلة في المناطق الحضرية ولذلك يجب أن تكون تحت الأرض، مما يزيد من التكلفة. ”

هناك تحد تكنولوجي آخر بالنسبة إلى Hyperloop و هو الحفاظ على الفراغ داخل نظام Hyperloop، حيث أن أي تسرب للهواء سيؤثر على السرعة القصوى للكبسولة، وسيتوجب وضع مضخات الفراغ الكبيرة بشكل دوري على طول الطريق للحفاظ على الفراغ، ويجب أن يتم تشغيلها، ولكن من شبه المستحيل بناء غرفة مفرغة أو ما يقرب من فراغ يبلغ مائة كيلومتر، كما يقول فيل ماسون، وهو عالم بريطاني يعمل حاليًا في معهد الكيمياء العضوية والكيمياء الحيوية في جمهورية التشيك، مضيفًا أن المشكلتين الأساسيتين هي مشاكل التوسع في الأنبوب المستقيم والضغط الجوي.

“مشاكل التوسع في أنبوب الشفط الطويلة المستقيمة هي كابوس”، كما يقول، أي بنية تحتية كبيرة تتوسع وتتقلص مع تغير درجات الحرارة والظروف الجوية، وهو ما يمكن أن يكون مشكلة رئيسية في Hyperloop، وهناك مشاكل التوسع، حتى مع الجسور دون فراغ، حيث أن خطوط الأنابيب، على سبيل المثال، تخلق مساحة لتوسع الأنبوب، وهذا غير ممكن إذا كنت تريد السفر عبر الأنبوب بسرعة الصوت، وبالنسبة إلى Hyperloop البالغ طوله 1000 كيلومتر، سيختلف طول الأنبوب بين اليوم الحار واليوم البارد.

وقال ميسون، أن البشر معرضون للخطر في حالة الضغط، فلن يكون هناك أي قناع أكسجين لإبقائهم على قيد الحياة، مضيفا أن Hyperloop يأتي بجميع المخاطر المرتبطة بالوجود في الفضاء إلى بضعة سنتيمترات من سطح الأرض، كما أنه يجلب جميع مخاطر سرعة الطائرات ويجمعها مع خطر السفر بضع بوصات من الأرض، بمعنى أن أي تحطم هايبرلوب سيسبب الموت الفوري لكل شخص في الكبسولة و تقريبا لكل شخص في هايبرلوب بالضغط الإنفجاري. ”

لن تجرى اختبارات لوس أنجلوس في فراغ، لكنها تعتمد على الدفع الخطي والمغناطيسية، وهذا هو السبب في أن سرعة وحدات الاختبار لن تتجاوز 240 كم / ساعة، أي أقل بكثير من 1080 كم / ساعة التي يستهدفها فريق Hyperloop One، وهذه السرعات العالية هي التي ستمنح Hyperloop ميزة حاسمة على القطارات عالية السرعة، مثل القطارات اليابانية عالية السرعة.

ويقول “كارلو فان دي” مدير المنطقة الاستراتيجية، Smart Mobility في جامعة ايندهوفن للتكنولوجيا: “إذا كانت السرعة القصوى أقل من 350 كم / ساعة ، فإن Hyperloop سوف يتنافس بشكل مباشر مع القطارات عالية السرعة، وهذا أمر صعب لأن تكاليف إنشائه وتشغيله أعلى بشكل كبير”.

حتى لو تم التوصل إلى الفراغ في نظام Hyperloop ، فإن نظام النقل الفراغي في الأنابيب على الأعمدة لا يمكن أن يكون آمنًا تمامًا، كما يوضح مارسيل جوفر ، الأستاذ في المعهد السويسري الفيدرالي للتكنولوجيا في لوزان (EPFL). هناك خطر من التخريب والزلازل وصعوبات الاخلاء، والحل هو أن تكون تحت الأرض لأنه أكثر أمانا، ولكن من الناحية التكنولوجية، فإن نقل المركبات من مناطق الضغط الجوي إلى الفراغ في الأنابيب (أو الأنفاق) سيكون تحديًا.

في أوائل ثمانينات القرن الماضي، قاد جوفر Swissmetro – مشروع قطار maglev في EPFL التي قيمت تطوير شبكة تحت الأرض من الأنفاق لربط العديد من المدن السويسرية الرئيسية، وكانت القطارات سوف تسير بسرعة 450 كم / ساعة، وقد تم التخلي عن المشروع في وقت لاحق، رسميا بسبب التكاليف، وبالنسبة إلى Hyperloop ، قد تكون التكلفة – خاصة المرتبطة بالبنية التحتية الداعمة – عقبة كبيرة بنفس القدر.

ثم هناك مسألة الراحة والتوازن بين انحناء الحلقة وراحة القيادة، وهو تحد مهم، كما يقول فان دي فاير. ويضيف قائلاً: “ستكون هذه رحلة هائلة.” وستكون القدرة في أي مكان بالقرب من ما يتوقعه المرء من اتصال القطار. سوف يعاني هذان العاملان بشكل كبير من زيادة السرعة.

ثم هناك مسألة الراحة والتوازن بين انحناء مشبك وراحة القيادة ، وهو ما يمثل تحديا كبيرا، وسوف يعاني هذان العاملان الكثير من الزيادة في السرعة، لكن المشكلة الكبرى، كما يقول فان دي فاير، هي أن المشكلة التي يفترض أن يحلها Hyperloop ليست واضحة تمامًا، حيث إن تسهيل النقل من مدينة إلى مدينة أو من مدينة إلى أي مكان آخر هو أمر رائع للأثرياء الذين يعيشون ويعملون هناك، أو يرغبون في تناول القهوة في ميلانو بينما هم يعيشون في أمستردام “،  وهذا يشجع الناس ببساطة على السفر أكثر فأكثر دون أي تبرير اقتصادي ومجتمعي حقيقي.

ولكن على أقل تقدير، قد تعطي المشاريع الطموحة مثل نظام النقل Hyperloop “الناس وخاصة الطلاب حلمًا للمطاردة”، يضيف فان دي فاير، ولن يؤدي ذلك إلى نظام نقل جديد، لكنهم سيتعلمون ويجدون أشياء أخرى كثيرة في مساعيهم التي لولاها لم يتعلموا أو يعثروا عليها.

 

Avatar

عن الكاتب

مترجم من اللغة الإنجليزية والفرنسية والإسبانية، متخصص في المقالات العلمية والسياحية والطبية والتقنية، أفخر بكوني ضمن فريق مجلة نقطة العلمية

شاركها