Bagaimana Hyperloop Bekerja

Elon Musk, miliarder pendiri PayPal , telah memberi kami mobil listrik baru yang keren dari Tesla Motors dan penerbangan luar angkasa pribadi melalui perusahaannya SpaceX . Sekarang Musk membayangkan memotong waktu perjalanan antara Los Angeles ke San Francisco menjadi hanya 35 menit. Dia telah mengusulkan pembangunan sistem transportasi berkecepatan tinggi yang memungkinkan manusia melakukan perjalanan 760 mil (1.223 kilometer) per jam, atau Mach 0,91 (dengan asumsi 68 derajat F/20 derajat C).

Jika kedengarannya seperti sesuatu yang keluar dari film fiksi ilmiah ("Logan's Run," siapa pun?), memang begitu. Namun, jika Musk memiliki keinginannya, Hyperloop yang futuristik akan menggantikan kereta peluru dan merevolusi transportasi seperti halnya lokomotif, mobil, dan pesawat terbang. Satu-satunya masalah adalah tidak ada yang benar-benar tahu apakah Hyperloop akan berfungsi dan berapa biayanya.

Itu tidak menghentikan Musk untuk mendorong konsep tersebut. Dia mengatakan label harganya hanya $ 6 miliar. Banyak orang agak skeptis. Beberapa ahli mengatakan bahwa mereka tidak dapat membangun jembatan dengan ukuran yang layak untuk jumlah yang sedikit [sumber: Bilton ]. Selain itu, California sekarang sedang mengerjakan rencana untuk membangun sistem kereta api yang jauh lebih lambat antara kedua kota dengan biaya $60 miliar. Proposal inilah yang mendorong Musk untuk membayangkan Hyperloop. Rencana California, tulis Musk dalam kertas putih 57 halaman yang dia terbitkan di situs SpaceX pada Agustus 2013, mahal untuk kereta peluru yang "salah satu yang paling lambat di dunia." Jika Anda bertanya-tanya, California High-Speed ​​Rail Authority memperkirakan kereta akan mampu melakukan perjalanan lebih dari 200 mil (322 kilometer) per jam.

Terlepas dari harga dan kesulitan menciptakan sistem transportasi yang hampir supersonik, Musk mengatakan Hyperloop adalah persilangan antara kereta api dan pesawat. Dalam banyak hal, ini seperti bepergian dengan peluru menembus laras senapan, sebagian menggunakan teknologi dari permainan hoki udara. Jadi, bagaimana Musk membayangkan Hyperloop benar-benar berfungsi? Berharap di atas kapal untuk mencari tahu.

1. Kereta, Pesawat, Mobil, Kapal, dan ... Pod
2. Solusi, Gaya Elon Musk
3. Pikirkan Langkahmu, Pod People

Di dunia Elon Musk, Hyperloop akan menjadi "mode kelima" transportasi, berdiri di samping pesawat, kereta api, mobil, dan kapal di jajaran gerakan mekanis. Musk membayangkan orang-orang bepergian melalui Hyperloop dalam pod yang meluncur melalui tabung baja yang dipasang di tiang, atau pilar, yang dirancang untuk menahan gempa California. Tiang-tiang itu, terbuat dari beton bertulang, akan ditempatkan setiap 100 kaki (30 meter) atau lebih dan berdiri setinggi 20, 50 dan 100 kaki (6, 15 dan 30 meter), tergantung pada medan [sumber: SpaceX ].

Bagaimana tepatnya rencana Musk untuk menyelesaikan tugas fisika yang luar biasa ini? Yah, dia melihat beberapa kemungkinan. Sebagian besar, katanya, gagal karena berbagai alasan. Misalnya, Hyperloop mungkin dapat menggunakan kipas yang kuat untuk mendorong pod, seperti tabung pneumatik yang digunakan kantor untuk mendorong surat dari satu gedung ke gedung lainnya. Musk mengatakan meskipun mungkin untuk membuat kipas raksasa seperti itu, itu tidak praktis karena kolom udara sepanjang 350 mil (563 kilometer) yang bergerak begitu cepat akan menciptakan sejumlah besar gesekan di dalam tabung, membuat jenis kecepatan yang dia harapkan. mencapai hal yang mustahil [sumber: SpaceX ].

Pengusaha itu juga mengesampingkan pemindahan pod melalui tabung vakum menggunakan suspensi elektromagnetik, teknologi yang sama yang digunakan kereta maglev . Musk menjelaskan bahwa sulit untuk menciptakan ruang hampa yang sempurna di dalam tabung, terutama dengan ribuan pod yang masuk dan keluar setiap hari. Selain itu, tabung aluminium mungkin retak atau bocor, sehingga udara keluar dari sistem.

"Yang diperlukan hanyalah satu segel bocor atau retakan kecil di suatu tempat di ratusan mil tabung dan seluruh sistem berhenti bekerja," tulis Musk dalam laporan awal Hyperloop-nya.

Masalah teknis lainnya berpusat pada pod yang bergerak melalui tabung berisi udara. Musk mengatakan jika dinding tabung dan pod saling berdekatan, "kapsul akan berperilaku seperti jarum suntik." Dengan kata lain, pod akan mendorong seluruh kolom udara dalam sistem alih-alih membiarkannya mengalir. Hasilnya adalah pod harus berjalan sangat lambat, atau insinyur harus membangun tabung besar untuk membuat perjalanan lebih cepat. Dalam hal ini, pengendara akan melakukan perjalanan beberapa ribu mil per jam, menundukkan tubuh mereka untuk menghancurkan G-force saat melewati tikungan sekecil apa pun [sumber: SpaceX ].

Daftar masalah tampaknya luar biasa. Tetapi Musk, yang pernah menjadi inovator yang cerdas, telah meminta tim insinyur dari Tesla dan SpaceX untuk membantunya menemukan solusi. Mereka mengusulkan untuk menaikkan dua tabung (satu ke utara, yang lain ke selatan) di sepanjang Interstate 5 dan mengurangi tekanan udara di dalamnya.

Teorinya sederhana: Pesawat jet terbang pada ketinggian tinggi melalui udara yang kurang padat dan hambatannya berkurang. Tim Musk memutuskan tekanan udara di dalam sistem harus seperenam tekanan atmosfer tipis di Mars , yang secara signifikan mengurangi hambatan pada pod yang melaju kencang. Selain itu, menempatkan Hyperloop di median I-5 sebagian besar merupakan keputusan pemotongan biaya karena memungkinkan pengembang untuk menghindari membeli tanah dari mereka yang tinggal di sepanjang rute [sumber: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ].

Mereka juga menjadikan pod sebagai jantung dari sistem, yang bertujuan untuk menjaga agar tabung tetap berteknologi rendah. Rencananya adalah merancang pod dengan ski logam yang naik, atau melayang, di atas bantalan udara yang dipompa melalui lubang-lubang kecil di ski. Konsepnya mirip dengan permainan hoki udara, kecuali udara yang dihasilkan oleh perjalanan pod berkecepatan tinggi melalui tabung, dan kompresor listrik super kuat di bagian depan pod yang memompa udara ke belakang. (Tidak akrab dengan kompresor listrik? Seringkali, Anda dapat menemukannya digunakan di lokasi konstruksi pada berbagai tugas, terutama di mana alat udara digunakan.) Magnetdi ski, ditambah dengan pulsa elektromagnetik, memberikan pod dorongan awal. Dorongan itu, Musk mengatakan kepada wartawan, akan mirip dengan apa yang dialami penumpang di dalam pesawat saat lepas landas. "Lalu begitu Anda berada di sana," kata Musk, "tidak ada rasa kecepatan" [sumber: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ].

Motor induksi linier , yang mendapatkan jus dari magnet dan konduktor, akan ditempatkan di berbagai titik di sepanjang tabung dan menjaga pod bergerak cepat dan stabil dengan sedikit kemungkinan kecelakaan. Omong-omong, pintu keluar darurat akan dibangun di sepanjang tabung. Hyperloop akan mendapatkan kekuatannya dari motor dan baterai yang dikembangkan untuk mobil listrik Tesla Model S, bersama dengan panel surya yang ditempatkan di atap tabung [sumber: Belfiore , SpaceX , Becker , Lavrinc ].

Musk berjanji bahwa pod akan nyaman dan aman. Pod akan melakukan perjalanan melalui Hyperloop satu per satu, meninggalkan setiap 30 detik atau lebih pada jam sibuk dan rata-rata berjarak 23 mil (37 kilometer). Penumpang dapat masuk dan keluar dari tabung di setiap ujung dan melalui cabang di sepanjang loop (lihat kertas putih Musk untuk spesifikasi rute yang diusulkan). Setiap pod penumpang dirancang untuk menampung 28 orang yang duduk di 14 baris dua, bersama dengan kompartemen bagasi di salah satu ujungnya, dan pod yang lebih besar dapat menampung mobil. Penumpang akan membayar $20 untuk tiket sekali jalan [sumber: Belfiore , SpaceX , Lavrinc ].

Setelah naik dan turun dari bagasi mereka, penumpang dapat duduk di kursi mereka, memasang sabuk pengaman mereka dan menyalakan layar hiburan pribadi mereka selama 35 menit perjalanan. Hanya saja, jangan bangun untuk menggunakan kamar mandi. Karena tidak disebutkan salah satunya. Namun. Dan dengan tinggi pod maksimum 6,11 kaki (1,10 meter) dan lebar 4,43 kaki (1,35 meter), mungkin agak terlalu nyaman untuk orang yang cenderung sesak [sumber: SpaceX ].

Apakah Hyperloop akan berfungsi? Siapa tahu? Musk tampaknya berpikir begitu, dan banyak orang mengatakan itu mungkin. Hal terdekat dengan Hyperloop berkecepatan tinggi adalah kereta peluru maglev , yang dapat melaju dengan kecepatan 361 mil (581 kilometer) per jam. Jim Powell, yang membantu menciptakan kereta, mengatakan kepada The Verge bahwa Musk sedang mengerjakan sesuatu dengan melampirkan sistem dalam sebuah tabung. Dia mengatakan bahwa sistem di tempat terbuka menciptakan terlalu banyak hambatan. Powell menambahkan bahwa hambatan masih bisa menjadi masalah bahkan di dalam Hyperloop yang tertutup rapat, dan mempertahankan kecepatan katakanlah 600 mil (966 kilometer) per jam mungkin sulit [sumber: Brandom ].

Selain itu, Hyperloop akan bekerja paling baik jika tabung dibangun dalam garis lurus, yang tidak mungkin terjadi karena lanskap antara Los Angeles dan San Francisco. Powell mengatakan pengendara bisa sakit jika polong berbelok terlalu tajam [sumber: Brandom ].

Sementara banyak orang setuju bahwa masalah teknis yang diciptakan oleh Hyperloop mungkin dapat diselesaikan, banyak yang mempertanyakan berapa harganya. Mereka mengatakan label harga $6 miliar terlalu rendah untuk proyek berkecepatan tinggi sebesar ini . Heck, renovasi San Francisco Bay Bridge mencapai $6,4 miliar [sumber: Thanawala ]. Untuk bagiannya, Musk tidak ingin menghabiskan uangnya sendiri dan berharap orang lain akan melangkah maju, bahkan mungkin Anda, pembaca yang budiman, melalui situs crowdfunding seperti JumpStartFund. Jika tidak, maka mungkin orang yang pertama kali menempatkan roket milik pribadi ke luar angkasa juga akan memberikan Hyperloop kepada dunia.

Catatan Penulis: Cara Kerja Hyperloop

Inovasi itu menakutkan. Ketika seseorang mengusulkan sebuah konsep revolusioner, reaksi pertama kita adalah menolaknya, mengatakan bahwa itu tidak bisa dilakukan. Tanyakan pada Wright bersaudara atau para astronot yang berjalan di bulan. Dilema sebenarnya mungkin bukan pada kecepatan di mana ilmu pengetahuan dan teknologi bergerak atau pada produk yang diciptakannya, tetapi pada ketidakmampuan kita untuk menangani implikasi dari penemuan dan teknologi baru dengan cara yang bijaksana. Apakah dimotivasi oleh keserakahan murni (baca: raja-raja kereta api pada akhir abad ke-19), atau untuk kepentingan publik, sejarah telah menunjukkan bahwa para inovator masyarakat, para pemimpinya, selalu menggerakkan bola ke depan, meninggalkan kita semua untuk mengikuti.

Artikel Terkait