Hyperloop blev først finpudset som et koncept af Tesla og SpaceX-grundlægger Elon Musk i 2012, og udråbt som fremtiden for passagertransport.
For de uindviede er hyperloop et højhastigheds-passagertransportsystem, der involverer et forseglet rør, hvorigennem højhastigheds-pods bevæger sig, hvilket reducerer rejsetiden. For eksempel ville rejsen fra London til Edinburgh – som tager mere end fire timer med et tog – teoretisk set kun tage 30 minutter.
Musk har siden opfordret startup-firmaer og studerende-ledede projekter til at skabe deres egne versioner af hyperloop. Højhastighedssystemet bruger en version af magnetisk levitation, men hvad er det, og hvordan virker det?
Hvad er magnetisk levitation?
Magnetisk levitation, eller maglev, er, når et objekt er suspenderet i luften ved hjælp af kun magnetiske felter og ingen anden støtte.
Sammen med superhurtige maglev-tog har magnetisk levitation forskellige tekniske anvendelser, herunder magnetiske lejer. Den kan også bruges til visning og nyhedsformål, såsom flydende højttalere.
Hvordan virker magnetisk levitation?
Magnetisk levitations mest kendte anvendelse er i maglev-tog. I øjeblikket, kun i drift i en håndfuld lande, inklusive Kina og Japan, er Maglev-tog de hurtigste i verden med en rekordhastighed på 375 mph (603 km/t). Togsystemerne er dog utroligt dyre at konstruere og ender ofte med at sygne hen som lidt brugte forfængelighedsprojekter.
Fotokredit: Department of EnergyDer er to hovedtyper af maglev-togteknologi – elektromagnetisk affjedring (EMS) og elektrodynamisk affjedring (EDS).
EMS bruger elektronisk styrede elektromagneter i toget til at tiltrække det til et magnetisk stålspor, mens EDS bruger superledende elektromagneter på både toget og skinnen til at producere en gensidigt afvisende kraft, der får vognene til at svæve.
En variant af EDS-teknologi – som brugt i Inducttrack-systemet – bruger en række permanente magneter på undersiden af toget i stedet for drevne elektromagneter eller afkølede superledende magneter. Dette er også kendt som passiv magnetisk levitationsteknologi.
Hvordan bruger Hyperloop magnetisk levitation?
I Musks originale koncept svævede bælgerne på et lag trykluft, på samme måde som pucke, der svævede på et airhockeybord. En nyere version af teknologien fra Hyperloop Transportation Technologies (HTT) – en af to virksomheder, der leder hyperloop-racet – bruger dog passiv magnetisk levitation for at opnå samme effekt.
Fotokredit: HyperloopTTTeknologien er blevet licenseret til HTT fra Lawrence Livermore National Labs (LLNL), som udviklede den som en del af Inducttrack-systemet. Denne metode menes at være billigere og sikrere end traditionelle maglev-systemer.
Med denne metode placeres magneter på undersiden af kapslerne i et Halbach-array. Dette fokuserer magneternes magnetiske kraft på den ene side af arrayet, mens det næsten helt udligner feltet på den anden side. Disse magnetiske felter får bælgerne til at flyde, når de passerer over elektromagnetiske spoler, der er indlejret i sporet. Tryk fra lineære motorer driver bælgerne fremad.
HTTs vigtigste rival, Hyperloop One, bruger også et passivt magnetisk levitationssystem, hvor pod-side permanente magneter afviser et passivt spor, hvor den eneste inputenergi kommer fra pod'ens hastighed.
Fotokredit: Virgin HyperloopFor begge systemer sænkes lufttrykket i tunnelerne ved hjælp af luftpumper for at hjælpe bælgernes bevægelse. Det lave lufttryk reducerer luftmodstanden dramatisk, så der kun er brug for en relativt lille mængde elektricitet for at opnå tophastigheder.
Hyperloop fremskridt
Nu hvor vi forstår Magnetic Levitation, er det tid til at se på de fremskridt, virksomheder gør med at udvide teknologien til generel brug.
I spændende nyheder transporterede Virgin's Hyperloop sikkert to passagerer på 2-sæders Pod-2. Dette køretøj er en meget mindre version af, hvad vi forventer af virksomheden senere. Ifølge Virgins projektioner vil vi en dag se et 28-sæders passagerkøretøj.
Den nuværende model nåede kun 107 miles i timen, men de gjorde det sikkert, og vi vil kalde det en gevinst for ny teknologi.
Selvfølgelig lader Elon Musk ikke Virgin tage hele Hyperloop-herligheden. I juli i år tweetede Musk, at han så frem til at bygge en 10 kilometer lang tunnel med flere kurver for bedre at efterligne den virkelige hyperloop-rejse.
Hyperloops fremtid
Med så store fremskridt i 2020 er det naturligt at spekulere på, hvornår vi vil se transportsystemet i fuld brug. Det er stadig for tidligt at sige ærligt. Teknologien er utrolig dyr, og den har stadig lang vej at gå for at nå de forventede hastigheder, som forskere og ingeniører tror, den er i stand til.
Lige nu vil vi fortsætte med at se fremskridtene og holde dig opdateret om den seneste udvikling inden for magnetisk levitationsbaserede transporter såsom Hyperloop.