SpaceX gradi prototip cevnega zračnega potniškega prometa v Teksasu

Milijarder Elon Musk, ki stoji za projektu in podjetji PayPal, Tesla Motors, SpaceX ter drugimi, je napovedal gradnjo testne steze Hyperloop v Teksasu, kjer bodo v praksi preizkušali nov hitrega način prevoza ljudi. Musk je Hyperloop prvikrat napovedal pred poldrugim letom, ki je postavil smel cilj - prepeljati ljudi iz Los Angelesa v San Francisco v pol ure. Poglejmo si, kako in kdaj namerava SpaceX premagati razdaljo 600 kilometrov hitreje od potniških letal.

Na teksaškem forumu o prevozu je namreč Musk napovedal gradnjo osem kilometrov dolgega odseka proge, ki bo "najverjetneje v Teksasu". Prva inkarnacija poldrugo leto stare zamisli bo na voljo podjetjem in študentskim raziskovalnim skupinam, ki želijo testirati svoje kapsule.

Musk, ki si je svoje ime ustvaril z velikimi idejami in kasneje tudi njihovo realizacijo, je pri projektu Hyperloop ostal zvest svoji tradiciji. Najprej vedno osupne javnost z véliko napovedjo brez tehničnih podrobnosti, ki potem počasi kapljajo na plano. Tudi to pot je bilo tako.

Najobširnejši vir podatkov o Hyperloopu je 58 strani dolg dokument, ki ga je SpaceX objavil predlani in precej podrobno oriše projekt. Musk želi postaviti varen, hiter, poceni, okolju prijazen in za potnike priročen način množičnega transporta, proti katerem bodo trenutni hitri vlaki videti polžje. Kot ugotavlja Musk in tu mu moramo pritrditi, so kljub tehnološkemu razvoju še vedno le štirje osnovni načini transporta - ladje, cestna vozila, vlaki in letala. Principi so povsod isti, vse ostalo so nianse. Nad razdaljo 1500 kilometrov svojo nalogo letala opravljajo odlično in tu je prostora le za inkrementalni napredek v smislu cenejših in čistejših letal, medtem ko je za krajše razdalje treba poiskati nekaj novega. Peti način transporta bo Hyperloop, upa Musk.

Hyperloop je variacija pnevmatskih cevi, ki se uporabljajo za prenos cevne zračne pošte v stavbah in med bližnjimi stavbami. Za prenos velikih kapsul (dovolj za nekaj ljudi) na razdaljah več sto kilometrov, ni mogoče porivati zraka po tako velikih ceveh s tako visoko hitrostjo, ker bi bilo trenje preveliko. Prav tako je nemogoče zagotoviti vakuum. Je pa mogoče obviseti nekje vmes, zato bo Hyperloop uporabljal zmerni podtlak.

Če se po cevi premikajo kapsule, te ne morejo brzeti kar s poljubno hitrostjo. Obstaja Kantrowitzeva meja, ki je odvisna od razmerja preseka med cevjo in kapsulo. Če je cev sorazmerno ozka, mora iti kapsula dovolj počasi, da ne potiska celotnega stolpca zraka pred seboj. Toda to mejo lahko obidemo, če na konico kapsule namestimo zračno črpalko (ventilator), ki prenaša zrak izpred kapsule za kapsulo. Tako torej aktivno izenačujemo pritisk na obeh straneh kapsule med premikanjem, s čimer lahko presežemo Kantrowitzevo mejo, ki velja za pasivni prehod zraka. Hkrati s tem poskrbimo za zračno blazino, po kateri kapsula potuje. Ocenjujejo, da bi bile najprimernejše hitrosti malo pod hitrostjo zvoka.

Glavni strošek ne bi bile kapsule, elektromotorji za pospeševanje in zaviranje ter baterije za poganjanje črpalke med vožnjo, temveč cev. Ta bi s 40 kapsulami za 28 ljudi stala okrog šest milijard dolarjev (za odsek San Francisco - Los Angeles), kar pa je še vedno ceneje od načrtovane hitre proge. Navsezadnje je zelo grobo ocenjena cena drugega tira železniške proge Divača - Koper, kjer gre za pičlih 27 kilometrov, več kot poldruga milijarda dolarjev (1,4 milijarde evrov). Pnevmatsko cev bi postavili na stebrih v zraku, s čimer bi se izognili degradaciji večjih kosov kmetijskih zemljišč, dragim odkupom (potekala bi vzdolž avtoceste 5). Poskrbeli bi tudi za protipotresno varnost. Hyperloop bi poganjala sončna energija s celic nad cevjo, katere dnevni presežki bi se za noč in oblačne dni shranjevali v baterijah ali v obliki stisnjenega zraka. Kapsule bi neposredno poganjali elektromagneti.

Vožnja po zračni blazini pri visokih hitrostih (vožnjo majhnih vozičkov pri nizkih hitrosti lahko opazujete pri praktikumu iz fizike) že obstaja. Vlaki Maglev vozijo s hitrostmi okrog 430 kilometrov na uro, kar verjetno precej blizu meji na odprtem. Nad to hitrostjo postaja zračni upor neobvladljiv problem, saj vlaki vozijo po zemlji in včasih tudi blizu naseljenih območij. Vlaki nad progo lebdijo s pomočjo elektromagnetov (elektrodinamični sistem je manj uporaben). Hyperloop odpravlja težavo zračnega upora s podtlakom v ceveh, ki pa je hkrati dovolj zmeren, da manjša puščanja in špranje ne predstavljajo težav za črpalke.

Na projektu dela več kot 100 inženirjev, a je še vedno zelo oddaljen. Prve delujoče prototipe bi lahko dobili čez štiri do pet let, komercialno obratovanje pa bomo mogoče dočakali proti koncu naslednjega desetletja.