היסעים עתידניים? מדע בדיוני? העתיד כבר כאן

לא בטוח אם כבר בשנים הקרובות נוכל להגיע מתל אביב לאילת בשש עשרה דקות אבל כן יש סיכוי שיגמעו בעולם מרחקים גדולים יותר בסך זמן כזה • דוד שלומוביץ עם סקירה מיוחדת לביזנעסופ"ש על מה שהחלו לחלום עליו כבר לפני מעל מאתיים שנים • האם זה אוטוטו כאן? תקראו ותדעו

'טוסו' על הייפרלופ | צילומסך: ערוץ היוטיוב של חברת HTT

בעולם המתקדם של ימינו מקובל לומר שספרי המדע הבדיוני של המאה ה-19 וה-20 הפכו למציאות של המאה ה-21. רובוטים, מלחמות מחשבים, הדפסה בתלת מימד, רכבים אוטונומיים ללא הגה, בתים חכמים, חפצים שמדברים וגם קפסולות שעפות במהירויות על ממקום למקום ומקצרות את זמן הנסיעה מתל אביב לאילת ל-16 דקות בלבד.

אולם מסתבר כי בעוד שבשטח פועלים כבר רבים מההמצאות המופיעות בעשרות ספרים בדיוניים, טכנולוגיה שהוצגה כבר בשנת 1806, עדיין נמצאת בשדות הניסויים ותאריכי היעד להצלחה מסחרית נדחים שוב ושוב.

היה זה מדען בריטי אלמוני יחסית בשם פיניאס בלק שפיתח בשנת 1806 טכנולוגיית שפופרות האוויר לצורך העברת אובייקטים. רק כעבור שמונים שנה החלה להיכנס ההמצאה לשימוש מעשי לצורך העברת הודעות טלגרף או מברקים לבניינים בקרבת מקום מתחנות טלגרפיה. עד היום הטכנולוגיה הזו עדיין משמשת בתי חולים גם כאן בישראל לצורך העברת בדיקות דם ממקום למקום בתוך שטח בית החולים, אולם בזאת נעצר הרעיון עד ש…

עד שבשנת 2013 בעת שעמד בפקק תנועה בדרך לפגישה בלוס־אנג'לס, דמיין המיליארדר והיזם אלון מאסק, קפסולות נוסעים שיטוסו ממקום למקום, בדיוק כמו מבחנות הדם בבתי החולים ויצמצמו את 560 הקילומטרים המשתרעים בין לוס־אנג'לס לסן־פרנסיסקו לזמן נסיעה של כחצי שעה בלבד, במקום לבזבז כשש שעות בכבישים. אך בל נקדים את המאוחר.

החלום של האנושות לגמוא מרחקים בזמנים קצרים, קיים מאז ומעולם. במגילת אסתר נשלחו האגרות ביד "הרצים בסוסים רכבי הרכש האחשתרנים בני הרמכים". והכוונה שם לסוג בהמה הרצה במהירויות גבוהות. במשך השנים, ניסו מהנדסים מכל העולם את כוחם בתכנון מערכות נסיעה מהירות. אחד מהם היה רוברט הצ'ינגס גודרד וסיפורו עצוב.

אי שם בסביבות 1920 הגה רוברט רעיון לרכבת מהירה שתנוע בתוך צינורות בהם שורר ריק. רוברט, שהיה מחלוצי מדע הטילים המודרני, ספג לעג רב על דרך עבודתו המהפכנית. הוא הגה תאוריות שהקדימו את זמנן. במהלך עבודתו, הוא תכנן באופן מפורט את הרכבת ולפי המצאתו הייתה אמורה לנוע במהירות ממוצעת של 1,600 קמ"ש, כך שתגמע את המרחק בין ניו יורק לבוסטון ב-12 דקות בלבד.

רוברט לא זכה להכרה טרם מותו והוא מת בלא שיראה את פירות מחקריו. היום הוא כבר נקרא אחד מ"אבות מדע הטילים המודרניים". אך לגבי הרכבת, התוכניות שלה נמצאו רק אחרי מותו בשנת 1945, ואשתו רשמה עליהם פטנט.

פרופסור רוסי בשם בוריס וינברג, ניסה גם הוא את כוח בתחום, בלי כל קשר לרוברט גודרד.  בשנת 1909 הוא בנה באוניברסיטת טומסק מודל, המציג את רעיונותיו לרכבת מסוג זה ובשנת 1914 הוציא ספר "תנועה ללא חיכוך (דרכים חשמליות ללא אוויר)".

מטוס קונקורד, ושולחן הוקי אוויר

לא נלאה אתכם ונעוף בקפסולת הזמן היישר אל שנות השבעים של המאה הקודמת, אז מנסה את כוחו רוברט סאלטר מתאגיד ראנד. הוא מפרסם סדרת מאמרים הנדסיים מפורטים, כאשר רעיונותיו התבססו על רכבת עם גלגלים. בין היתר הוא קרא לפיתוח מערכת תת-קרקעית. נציין שכל רעיונותיו נשארו כשל קודמיו. אך ורק תכנונים על הדף ומעולם לא עברו ליישום בשטח.

שנות ה-80 מביאות בכנפיהן את רכבות המגלב, רכבת המרחפת מעל המסילה ללא שימוש בגלגלים ומונעת באמצעות כוח אלקטרומגנטי. נציין כי רק בשנת 2002 נפתח בשנגחאי שבסין הקו המסחרי הראשון למרחק של כ-30 ק"מ.

במקביל ניסו להרים בשוויץ, את פרויקט Swissmetro-המטרו של שוויץ, שאמור היה לפעול בשילוב של שתי הטכנולוגיות: רכבת ריחוף מגנטי, שתנוע בתוך צינורות שבהם לחץ האוויר נמוך במהירות של 500 קמ"ש. מיותר לציין שהפרויקט עדיין לא יצא לדרך, למרות שהוא הוכרז כאפשרי לאחר סדרת בדיקות ומבחני הרצה סופיים, שנערכו על ידי המכון הטכנולוגי הפדרלי השווייצרי.

אילון מאסק | shutterstock

מי שהעיף קדימה את הנושא, שמקודם היום על ידי ארבע חברות ועשרות ממשלות ועיריות ברחבי העולם, הוא כאמור אִילוֹן ריב מאסק, המחזיק ברשימת תארים ארוכה ורשימת חברות ארוכה עוד יותר: יזם, מהנדס, פילנתרופ קנדי-אמריקאי, מייסד החברות פיי-פאל, טסלה מוטורס, סולאר-סיטי, בורינג קומפני, וספייס אקס.

בשנת 2013 כתב מאסק בבלוג שפרסם באתר טסלה, "כשאושרה הרכבת המהירה בקליפורניה התאכזבתי למדי, ולא הייתי היחיד. איך ייתכן שבביתן של חברות עמק הסיליקון ומעבדת ההנעה הסילונית של נאס"א, שעושות דברים שלא ייאמנו כמו לאגור את כל הידע העולמי או לשלוח גשושיות למאדים, יבנו רכבת שהיא אחת היקרות ואחת האיטיות בעולם?"

מילים אלו היו הפתיח למסמך טכני (White Paper) בן 57 עמודים בו סיפר מאסק לעולם על כלי תחבורה מסוג חדש לגמרי: "הייפרלופ" (באנגלית: Hyperloop). לדבריו, מדובר בקפסולות מסע, מעין קרוניות שבכל אחת מהן יש מטען או עד 28 נוסעים. הקפסולות ינועו בתוך צינור סגור הזכור לטוב משנת 1806, שלחץ האוויר בו נמוך מאוד באופן שמפחית את החיכוך ומאפשר להאיץ את הקפסולות עד 1,200 קמ"ש.

"זו הכלאה בין מטוס קונקורד, תותח אלקטרו־מגנטי ושולחן הוקי אוויר", הלהיב מאסק את הציבור וזכה לגל פרסומים בתקשורת העולמית. בקלות ניתן לומר שאם אחת מההמצאות מהמאה הקודמת הייתה מקבלת כזאת פרסום היא בוודאי כבר הייתה פעילה כיום. מאסק עצמו המקדם את שאר עסקיו, הצהיר כי הוא משאיר את המסמך על פרשת דרכים וכל הרוצה יבוא וייטול.

מתכנונים ודיבורים למסלול הניסויים

לא מעט יזמים הרימו את הכפפה. שש שנים לאחר תחיית החזון של רכבות הוואקום, עוסקים בתחום: Virgin Hyperloop One, HTT, Arrivo, TransPod ועוד – כולן כבר מבצעות ניסויים ראשוניים ביותר. שתי חברות עיקריות כבר קרובות לקו הגמר: 'הייפרלופ טכנולוגיות תחבורה' (HTT) ו'וירג'ין הייפרלופ 1'. אולם הקו לא מפסיק להתרחק מהם.

רעיון ההייפרלופ במילים פשוטות, מדבר על הנעה שמשלבת פנאומטיקה (לחץ אוויר), בשילוב ריחוף על כריות אוויר. החידוש הגדול טמון ב'צינור'. חלק גדול מהאנרגיה שלנו בהליכה או בנסיעה מופנה לחיכוך שלנו עם האוויר, הצורה האווירודינמית של הרכב מנסה ליצור חיכוך נמוך עם האוויר. זאת גם הסיבה שרכבי מרוץ במסלולים, הם שטוחים ונמוכים בחזיתם לחיכוך מינימלי.

צינור אטום אשר מסולק ממנו רוב האוויר בתהליך של וואקום, ייצור מצב השואף לאפס התנגדות האוויר, כך תתקדם הקפסולה מהר מאוד בפחות מאמץ. על הטיסה בתוך הצינור אחראי מנוע הממוקם בחזית הקפסולה שיינק אוויר מקדימה וידחוף אותו כלפי מטה ואחורה. כך תנוע הקפסולה קדימה, תוך שהיא מרחפת מעל לתחתית הצינור. חלק מהחברות אף מסתייעות בתשתית אלקטרומגנטית, בדומה לרכבות המגלב, שיקדמו את הקפסולה במהירות תוך כדי ריחוף.

לפני כשנה זינקה חברה 'וירג'ין הייפרלופ 1' אל היעד הבא בכיבוש ההייפרלופ, כאשר בחרה בסולטן אחמד בין סולאיים ליושב ראש החברה, במקום המשקיע האנגלי סר ריצ'רד ברנסון, שהתפטר, ובג'יי וולדר למנכ"ל.

ג'יי וולדר ניהל את מערכות התחבורה הכי גדולות ומורכבות בעולם, ואחמד בין סולאיים מביא עמו יותר משלושים שנות ניסיון במגוון רחב של ענפים, עם הרבה ניסיון ניהולי. החברה שבראשותו, DP World, הפכה למשקיעה הכי גדולה של 'וירג'ין הייפרלופ 1'. בעקבות ההשקעה החלה החברה בביצוע של מסלול הייפרלופ מפונה למומבאי בהודו, שם הממשלה הכריזה לאחרונה על פרויקט ההייפרלופ, כפרויקט תשתיות ציבוריות.

Inner

 

נדגיש כי החברה לא מדברת על מדע בדיוני. במסלול המבחן שלה DevLoop בנוואדה, הקפסולה המרחפת הצליחה בשלב ראשון להגיע למהירות של 112 קמ״ש. היא השלימה מסלול שאורכו 500 מטר תוך 5 שניות. בהמשך הצליחה הקפסולה. להאיץ עד 307 קמ"ש וכעבור כחצי שנה הם פרסמו שהמהירות עלתה ל-387 קמ"ש. החברה מדגישה כי בניסויים נבדקים במקביל ההנעה, הבלימה ואופן המעבר מלחץ אטמוספרי רגיל אל סביבת הלחץ הנמוך המייחדת את המערכת.

חברת 'הייפרלופ טכנולוגיות תחבורה (HTT)' פרסמה גם היא לפני כשנה, את קפסולת הנוסעים הראשונה של הייפרלופ, הצפויה לנסוע במהירות של יותר מ-1,200 קמ"ש ולדברי החברה היא עתידה להיכנס לשימוש מסחרי תוך שלוש שנים.

ב'בלומברג' פורסם כי הקפסולה, שאורכה 32 מטרים ומשקלה חמישה טון, הוצגה בספרד. בהמשך תועבר למרכז המחקר והפיתוח של HTT בעיר טולוז שבצרפת, לצורך ביצוע עבודות הרכבה נוספות ונסיעות מבחן, בטרם תיכנס לשימוש באחד מהמסלולים המסחריים הראשונים.

קפסולת "קינטרו 1" (Quintero One) יכולה לשאת בין 28 ל-40 נוסעים. HTT הקימה ביולי, מיזם משותף לבניית מערכת ניסוי באזור הררי בדרום מערב סין. במקביל דובר עם ממשלת איחוד האמירויות על הקמת מסלול הייפרלופ מסחרי ראשון, בן עשרה קילומטרים, סמוך לשדה התעופה של אבו־דאבי.

כמה קרובה הטכנולוגיה למציאות?

בפרסומים של חברת 'וירג'ין הייפרלופ 1', נטען כי היא החברה היחידה בעולם שניסתה בהצלחה את טכנולוגיית ההייפרלופ שלה, בקנה מידה גדול והשיקה את אמצעי תחבורת ההמונים החדש הראשון מזה יותר ממאה שנים. החברה הפעילה בהצלחה רכב הייפרלופ בקנה מידה מלא באמצעות הנעה חשמלית וריחוף אלקטרומגנטי בתנאים של כמעט ריק, ומימשה אמצעי תחבורה חדש שמיסודו הוא יותר מהיר, בטוח, זול ובר קיימא מאשר האמצעים הקיימים.

קרון הייפרלופ | הדמיה: הייפרלופ

לדברי החברה, היא פועלת כבר עכשיו עם ממשלות, שותפים וממציאים ברחבי העולם כדי להפוך את ההייפרלופ למציאות תוך שנים, לא עשורים. יש לה כעת פרויקטים בביצוע במיזורי, טקסס, קולורדו, המערב התיכון, הודו ואיחוד האמירויות.

לפני ימים אחדים הודיעה החברה בכנס שבוע האקלים של העיר ניו יורק, כי מערכת ההייפרלופ פורצת הדרך שלה, תהיה אמצעי תחבורת ההמונים הכי יעיל אנרגטית בעולם. בכנס הציגה החברה לראווה את רכב הניסוי שלה XP-1 ממסלול הניסויים בנבאדה. במקביל הודיעה וירג'ין שהיא מצטרפת לרשת CE100 של קרן אלן מקארתור, הכוללת חברות כמו גוגל, אפל ויוניליבר. הקרן מפגישה עסקים, חדשנים, ערים, ממשלות ואוניברסיטאות, שמחויבים להאיץ את השינוי לכלכלה מעגלית.

"עם הגידול באוכלוסיית העולם, במיוחד האוכלוסיות העירוניות שלנו, הביקוש הגלובלי לנסיעה חלקה והובלה יותר יעילה ימשיך לעלות. אנחנו חייבים לענות על הביקוש באופן יעיל, נקי ושמגן על העתיד של כדור הארץ", אמר ג'יי וולדר המנכ"ל, "טכנולוגיית ההייפרלופ יכולה להיות הפתרון הרדיקלי הזה, ולקבוע את אמות המידה לצורת הנסיעה הכי מהירה, יעילה אנרגטית ובת קיימא שנוצרה אי פעם".

המערכת של וירג'ין תהיה יעילה אנרגטית, פי 5 עד 10 ממטוס ומהירה יותר מרכבת מהירה, תוך שימוש בפחות אנרגיה. התשתית יכולה גם לתמוך ביצירה של אנרגיה מתחדשת, על ידי שילוב טכנולוגיה של פנלים סולריים על מערכת צינורות התחבורה החיצוניים, ובכך לייצר שני שלישים מצורכי האנרגיה החזויים של המסלול.

הבאזז סביב טכנולוגיית הקפסולה צובר תאוצה ובארצות הברית יש עשר מדינות החוקרות את ההייפרלופ: מיזורי, טקסס, קולורדו, אוהיו, קרוליינה הצפונית, פנסילבניה, וושינגטון, אינדיאנה ואורגון חוץ מנבאדה שבה נמצא אתר הניסויים. בנוסף מימן בית הנבחרים של ארצות הברית באופן מלא את המועצה לטכנולוגיות תחבורה לא מסורתיות ומתפתחות (NETT), של שרת התחבורה הפדרלית איליין צ'או, שהוקמה כדי לחקור את טכנולוגיית ההייפרלופ ולקבוע תקנים.

מהתלהבות להתנגדות

ומול גלי ההתלהבות של העולם יש תמיד את הפסימיסטים ורואי השחורות הצופים את התקלות ומונים אותן אחת לאחת. לטענת המתנגדים הטכנולוגיה מסובכת, יקרה ועלולה להוות פתח למגה אסונות קטלניים במיוחד.

אחד מהם הוא אלון לוי, מתמטיקאי ישראלי שמתגורר בפריז. כישראלי המכיר היטב את עולם הטרור, הוא כתב בבלוג שלו "מכיוון שמדובר בוואקום, פעולת טרור בתוך המערכת עלולה לגרום להרס רב, שידרוש שיקום ארוך. אני מאמין שכל מי שישתמש בפתרון תחבורתי כזה יצטרך לעבור בידוק ביטחוני יסודי, מה שיהרוג את יתרון המהירות".

בהמשך כתב לוי על התגובות הפיזיות, שמתעוררות במהירויות של 800-1,000 קמ"ש, שלא לדבר על תחושת קלאוסטרופוביה שעלולה להתעורר בתוך נסיעה בצינור אטום הרמטי. ב'גרדיאן הבריטי' התייחס העיתונאי אלכס הרן לסעיף המחיר. לדבריו, מאסק טען כי מסילת הייפרלופ בין סן פרנסיסקו ללוס אנג'לס תעלה 6 מיליארד דולר. ואילו המומחים העריכו בתחילה שהקמת המערכת בארה"ב בתוואי שהציע מאסק תעמוד על 70 מיליארד דולר, ובהמשך קפץ המחיר ל־100 מיליארד דולרים.

אתר 'גלובס' שעסק בנושא בהרחבה, מנה שמונה כשלים או אתגרים עיקריים בדרך לפיתוח מערכת התחבורה המסקרנת בעולם. וכך כותבת עינת חורשי בסעיף התאוצה והבלימה "כל תא נוסעים כזה יהיה מפלצת באורך 30 מ', בקוטר 3-3.5 מ' ובמשקל ראשוני של 20 טון. בניגוד לרכבת, שבה כל הקרונות מחוברים זה לזה, בהייפרלופ כל קרון יעמוד בפני עצמו, והם אמורים לצאת לדרכם במרווחים של 30-40 שניות זה אחרי זה.

קפסולת הייפרלופ, מבט מעמיק | מקור הדמיה: EuCteUdYq, ויקיפדיה

"מטוסים מאיצים למהירות 885 קמ"ש (מהירותו של בואינג 747) במשך מספר דקות, אך אנו מרגישים את התאוצה שלהם רק בשניות הספורות של הנסיעה על הקרקע ועד ההמראה; קפסולת ההייפרלופ מהירה פי 1.3 מכך ותזדקק לתאוצה אגרסיבית יותר במשך זמן רב יותר. המשמעות היא שבמשך דקות ארוכות נוסעים יחוו באופן רצוף את תחושת הנפילה שיש ברכבת הרים".

הבלימה תהיה קשה עוד יותר ועלולה להתפרס על פני קילומטרים רבים. זאת מבלי לדבר על בלימת חירום בה כל הנוסעים עלולים 'להידבק' למקומם. נקודה נוספת עסקה בוואקום או בכמעט וואקום שהמערכת דורשת. המערכת שמאסק הציע היא צינור באורך 600 ק"מ, בקוטר של 2 מטר. "מדובר בנפח עצום, 2 מיליון מטר קוב, שיש לשמור במצב של כמעט-ואקום", כותבת חורשי ב'גלובס'. "אם ההייפרלופ ייסדק או שמסיבה כלשהי יהיה בו חור, ולו קטן, התוצאה תהיה הרסנית: אוויר יכנס פנימה במהירות כדי להשוות את הפרשי הלחץ הקיצוניים, והמערכת כולה תיקרע לגזרים באופן שמזכיר סצנות אלימות מסרטי אקשן ומד"ב".

סיבובים בלתי אפשריים

ביקורת נוספת מופנית כלפי המסלולים. מערכת ההייפרלופ מתוכננת כעיקרון כנתיב חד כיווני ללא עצירות ביניים, כדי לחזור בחזרה יהיה צורך לבנות מסלול נוסף. ואילו כדי להמשיך את הנסיעה לעיר נוספת שוב נידרש לבנות שני מסלולים במקביל. "זו מערכת תחבורה שאינה יכולה לצמוח ולהתפתח – בניגוד לרכבות, שתחנות נוספות מסתעפות מהמסילה הראשית שלהן עם הזמן; אוטובוסים שהנתיב שלהם מתעדכן לפי הצורך; ומטוסים שיכולים להגיב לאירועים ולשנות מסלול מיידית".

בנוסף, בזמן הרב שיידרש לפתח ולבנות את המסלולים, קיים חשש שטכנולוגיות אחרות יפותחו והם יישארו בגדר פיל לבן, כמו תחנות החלפת הסוללות של החברה הכושלת בטר פלייס של היזם שי אגסי. שימו לב, הטכנולוגיה התקדמה וכיום אין צורך להחליף את הסוללה, אלא ישנה האפשרות להטעין את הרכב החשמלי באופן מהיר.

הביקורות סביב פרויקט ההייפרלופ, נסובות גם על העיקולים שהקפסולות יצטרכו לבצע במהירות גבוהות. תחשבו על רכב הנוסע במהירות של 100 קמ"ש, מה קורה לו בזמן פניה? וככל שהמהירות עולה צריך לבצע את העיקול כך שהנוסעים לא ישוגרו כמו טיל אל עבר החלון, כמו הכבסים במכונת הכביסה במהלך הסחיטה.

ועדיין לא דיברנו על האויב מספר אחת נגד טכנולוגיות חדשות: הבירוקרטיה. מדובר על רכיבים ומוצרים לא מוכרים שכולם צריכים לעמוד בתקן, אבל איך הם יעמדו בתקן אם הוא עדיין לא גובש ונכתב? ומה עם רכישת והפקעת שטחים כפי שנעשה ברכבת הקלה למשל, כמה שנים זה לקח. אולי זאת הסיבה שהחברות רוצות להקים את הפרויקטים שלהם במדינות כמו הפרץ הפרסי והודו בהם הולך קל יותר בנושא הבירוקרטיה.

וכמה רעש תעשה מערכת ההייפרלופ, שמעתם פעם מטוס ממריא? נראה כי יש עוד בעיות רבות בדרך להפיכתה של מערכת ההייפרלופ למסחרית. חלום החיבור של תל אביב לאילת בנסיעה מהירה של 16 דקות בלבד הולך ומתרחק, למרות שהחברות מדברות על סד זמנים של חמש שנים. דבר אחד בטוח, אם נביט אל הפתרונות שהביאה נאס"א לעולם תוך כדי פרויקט החלל, כמו גם פתרונות אחרים שצצו בפרויקטים גרנדיוזיים שונים ברחבי העולם, נבין שגם כאן יכולה האנושות להרוויח רבות מהפיתוח והניסיונות גם אם בסופו של דבר נמשיך להתנייד באמצעי התחבורה המסורתית.

Inner

תגובה אחת ל: "היסעים עתידניים? מדע בדיוני? העתיד כבר כאן"

  1. יש פתרון פשוט לבעיות הלחצים
    הפתרון הוא להוסיף צינור אחד או 2 מסביב לצינור הראשי שהם להיו עם לחץ זהה לצינור הראשי ואז גם אם יהיה חור זה לא ישפיע(לא מאמין שיהיה אלא אם הוא מידי אדם וגם אני מאמין שישתמשו בחומר חזק שיכול לעמוד מפיצוצים ומה שהוא יעמוד עליו יהיה בנוי לעמוד מרעידות אדמה וכו

    הרעיון עצמו יפה וראיתי אותו לפני כמה שנים אבל אני חייב להגיד שהצינור זה רעיון מאוד יפה שיכול להאיץ את העסק אזה פלאים

    בנוגע לבלימה אפשר לעשות 3 חלקים
    חלק שיש בו "ריק"
    חדר שישמש להשוואת לחצים(שהריק לא יהיה במגע עם האוויר
    חלק שיהיה בו אוויר(חיכוך) שישמש לעצור את הרכבת

כתיבת תגובה