Hyperloop ble først finpusset som et konsept av Tesla og SpaceX-grunnlegger Elon Musk i 2012, og er utpekt som fremtiden for passasjertransport.
For de uinnvidde er hyperloop et høyhastighets passasjertransportsystem som involverer et forseglet rør som høyhastighets pods beveger seg gjennom, og reduserer reisetiden. For eksempel vil reisen fra London til Edinburgh – som tar mer enn fire timer med tog – teoretisk sett bare ta 30 minutter.
Musk har siden oppmuntret oppstartsfirmaer og studentledede prosjekter til å lage sine egne versjoner av hyperloop. Høyhastighetssystemet bruker en versjon av magnetisk levitasjon, men hva er det og hvordan fungerer det?
Hva er magnetisk levitasjon?
Magnetisk levitasjon, eller maglev, er når et objekt er suspendert i luften ved hjelp av bare magnetiske felt og ingen annen støtte.
Sammen med superraske maglev-tog har magnetisk levitasjon ulike ingeniørmessige bruksområder, inkludert magnetiske lagre. Den kan også brukes til visning og nyhetsformål, for eksempel flytende høyttalere.
Hvordan fungerer magnetisk levitasjon?
Magnetisk levitasjons mest kjente bruk er i maglev-tog. Foreløpig, bare i drift i en håndfull land, inkludert Kina og Japan, er Maglev-tog de raskeste i verden, med en rekordhastighet på 375 mph (603 km/t). Togsystemene er imidlertid utrolig dyre å konstruere og ender ofte opp med å forsvinne som lite brukte forfengelighetsprosjekter.
Fotokreditt: Department of EnergyDet er to hovedtyper maglev-togteknologi – elektromagnetisk fjæring (EMS) og elektrodynamisk fjæring (EDS).
EMS bruker elektronisk styrte elektromagneter i toget for å tiltrekke det til et magnetisk stålspor, mens EDS bruker superledende elektromagneter på både toget og skinnen for å produsere en gjensidig avvisende kraft som får vognene til å sveve.
En variant av EDS-teknologi – som brukt i Inducttrack-systemet – bruker en rekke permanente magneter på undersiden av toget, i stedet for drevne elektromagneter eller avkjølte superledende magneter. Dette er også kjent som passiv magnetisk levitasjonsteknologi.
Hvordan bruker Hyperloop magnetisk levitasjon?
I Musks originale konsept fløt belgene på et lag med trykkluft, på en lignende måte som pucker som fløt på et airhockeybord. En nyere versjon av teknologien fra Hyperloop Transportation Technologies (HTT) – ett av to selskaper som leder hyperloop-løpet – bruker imidlertid passiv magnetisk levitasjon for å oppnå samme effekt.
Fotokreditt: HyperloopTTTeknologien er lisensiert til HTT fra Lawrence Livermore National Labs (LLNL), som utviklet den som en del av Inducttrack-systemet. Denne metoden antas å være billigere og sikrere enn tradisjonelle maglev-systemer.
Med denne metoden plasseres magneter på undersiden av kapslene i en Halbach-array. Dette fokuserer den magnetiske kraften til magnetene på den ene siden av arrayet, mens den nesten helt opphever feltet på den andre siden. Disse magnetfeltene får belgene til å flyte når de passerer over elektromagnetiske spoler innebygd i sporet. Skyv fra lineære motorer driver podene fremover.
HTTs viktigste rival, Hyperloop One, bruker også et passivt magnetisk levitasjonssystem der permanente magneter på podsiden frastøter et passivt spor, med den eneste inngående energien som kommer fra podens hastighet.
Fotokreditt: Virgin HyperloopFor begge systemene senkes lufttrykket i tunnelene ved hjelp av luftpumper for å hjelpe podenes bevegelse. Det lave lufttrykket reduserer luftmotstanden dramatisk slik at det kun trengs en relativt liten mengde elektrisitet for å oppnå topphastigheter.
Hyperloop Progress
Nå som vi forstår Magnetic Levitation, er det på tide å se på fremgangen selskapene gjør med å utvide teknologien for generell bruk.
Spennende nyheter, Virgin's Hyperloop fraktet trygt to passasjerer på 2-seters Pod-2. Dette kjøretøyet er en mye mindre versjon av det vi forventer fra selskapet senere. Per Virgins anslag vil vi en dag se et 28-seters passasjerkjøretøy.
Den nåværende modellen nådde bare 107 miles per time, men de gjorde det trygt, og vi vil kalle det en seier for ny teknologi.
Selvfølgelig lar Elon Musk ikke Virgin ta hele Hyperloop-herligheten. I juli i år tvitret Musk at han gledet seg til å bygge en 10 kilometer lang tunnel med flere kurver for bedre å etterligne real-life hyperloop-reiser.
Hyperloops fremtid
Med slike store fremskritt i 2020 er det naturlig å lure på når vi vil se transportsystemet i full bruk. Det er fortsatt for tidlig å si ærlig. Teknologien er utrolig dyr, og den har fortsatt en lang vei å gå for å nå de anslåtte hastighetene forskere og ingeniører tror den er i stand til.
Foreløpig vil vi fortsette å følge med på fremgangen og holde deg oppdatert på den siste utviklingen innen magnetisk levitasjonsbaserte transporter som Hyperloop.