https://frosthead.com

Hyperloop będzie tylko najnowszą innowacją, która jest dość dużą serią rurek

Powiedzmy, że jesteś w San Francisco i nagle zdecyduj: „Hej, zjemy dziś obiad w Spago w Los Angeles!” Najszybszym sposobem, aby się tam dostać, jest 1, 5-godzinny lot, co nie jest do końca wygodne.

Chyba że Dirk Ahlborn ma na to sposób - w takim przypadku będziesz w stanie odbyć podróż w zaledwie 36 minut.

Ahlborn jest częścią konsorcjum próbującego zbudować pierwszą na świecie „hiper-pętlę”, radykalnie szybką nową formę transportu lądowego. Aby przejechać się przez hiper-pętlę, pojawiłeś się na stacji w San Francisco, a następnie wsiadłeś do pozbawionej okien kapsuły w kształcie kuli. Kapsuła miałaby znajdować się w długiej rurce, która rozciąga się z jednego miasta do drugiego, wznosząc kilka pięter nad ziemią na słupach. Ogromny kompresor powietrza zamontowany na kapsule zasysałby powietrze z przodu pojazdu i wyciskał je z tyłu - zamieniając kapsułę w rakietę. Unosząc się na poduszce powietrznej (lub ewentualnie zawieszonej magnetycznie) i ścigając się w próżni, hiper-pętla napotka bardzo małe tarcie, więc strzelasz z zawrotną prędkością 760 mil na godzinę.

Hyperloop został pierwotnie zaproponowany w 2012 roku przez przedsiębiorcę high-tech Elona Muska jako sposób na rozpoczęcie nowej generacji superszybkiego tranzytu lądowego. Ale pod koniec 2014 r. Ahlborn - urodzony w Niemczech przedsiębiorca, który był współzałożycielem witryny crowdfundingowej dla startupów - wykorzystał ten pomysł. Złożył grupę 300 inżynierów chętnych do pracy nad koncepcją, tworząc firmę o nazwie Hyperloop Transportation Technologies. Planują rozpocząć działalność w przyszłym roku na podstawie pięciokilometrowego dowodu koncepcji. I nie są jedynymi: inna grupa - niemal identycznie nazwana Hyperloop Technologies - składa się z kilku zaawansowanych technologicznie milionerów i zebrała 8, 5 miliona dolarów na opracowanie technologii transportu ładunków. W styczniu Musk napisał na Twitterze, że on również planuje zbudować testową ścieżkę hiper-pętli dla firm i studentów, najprawdopodobniej w Teksasie.

Jeśli to zadziała, zwolennicy twierdzą, że hiper-pętle mogą przekształcić transport. Możesz zamówić produkt z fabryki w Detroit i poprosić o dostarczenie go do Nowego Jorku tego samego ranka. Cały kraj może być połączony rurkami, wyrzucającymi ludzi i towary z prędkością błyskawicy.

„To wykonalne”, mówi mi Ahlborn. „To wykonalne. Zbudujemy coś, z czego ludzie będą korzystać codziennie, kilka razy dziennie ”.

Jeśli tak, to triumfalny powrót technologii, która rozkwitła na początku XX wieku: rurki pneumatycznej. Sto lat temu lampy wykorzystywały podmuchy powietrza, aby zmienić sposób komunikowania się i prowadzenia działalności gospodarczej - tworząc Internet nie z kawałków, ale z materii.

Okazuje się, że pomysł użycia powietrza do popychania rzeczy jest dość stary. W starożytności greckiej Bohater Aleksandrii zaproponował kilka urządzeń, które wykorzystywały sprężone powietrze, parę i ciecze do napędzania maszyn quiksotycznych, takie jak „Strumień pary podtrzymującej sferę”. . ”) W połowie XIX-wiecznej rewolucji przemysłowej inżynierowie stali się jeszcze bardziej biegli w pneumatyce. „Zostali przeszkoleni w zakresie silnika parowego. To była wielka technologia tamtych czasów - mówi Steven Lubar, profesor amerykanistyki na Brown University. „I są naprawdę dobrzy w wytwarzaniu sprężonego powietrza”.

Ale tym, co naprawdę uruchomiło rurkę pneumatyczną, był telegraf. Telegrafy były coraz ważniejsze dla komunikacji na giełdzie, ale miały problem z „ostatnią milą”. Telegrafy docierały do ​​centralnego biura telegraficznego w mieście, po czym posłańcy dostarczali je do firm finansowych wozami konnymi - niezwykle powolnymi, zwłaszcza że ulice miast były coraz bardziej zatłoczone. Wszystkie rozkoszne, błyskawiczne zalety telegrafii zatrzymały się, gdy wiadomości musiały się przemieszczać ponad ziemię.

W 1853 r. Brytyjski inżynier J. Latimer Clark zaproponował rozwiązanie: dlaczego nie połączyć firm finansowych bezpośrednio z biurem telegraficznym za pomocą rur pneumatycznych? Gdy wiadomości finansowe dotarły do ​​londyńskiego biura telegraficznego, byłyby umieszczane w pojemniku - takim jak cylinder wykonany z gutaperki, wczesnej formy lateksu - i ładowane do tuby o szerokości 1, 5 cala. Pompa silnika parowego wytworzyłaby podciśnienie w rurze, dzięki czemu każdy ładunek umieszczony wewnątrz byłby szybko zasysany do miejsca przeznaczenia. (Późniejsze rurki odwróciły przepływ: użyłyby pomp napędzanych silnikiem parowym, aby przedmuchać powietrze rurami, popychając kanistry.)

Finansiści to uwielbiali. Lampy były nie tylko szybkie, ale miały dużą przepustowość. Drut telegraficzny może przesyłać tylko jedną wiadomość na raz, ale kanister z rurką pneumatyczną może zostać zablokowany kilkadziesiąt wiadomości jednocześnie. Rzeczywiście, jedna analiza wykazała, że ​​tuba o szerokości trzech cali może przesyłać wiadomości „równoważne siedmiu drutom telegraficznym i czternastu operatorom pracującym bez wytchnienia”, jak zauważa Tom Standage w The Victorian Internet . Jako bonus, wiadomości wysyłane przez tubę mogą być zaklejane w kopertach, co chroni je przed ciekawskimi oczami - nie jest to coś, co można powiedzieć o wiadomości telegraficznej, którą zawsze czytał operator telegraficzny.

Eva Poovey używała pneumatycznych rur do wysyłania i odbierania telegramów w Western Union Telegraph Company w Waszyngtonie w czerwcu 1943 r. (Esther Bubley / Library of Congress) Inny pracownik, Helen Ringwald, używał pneumatycznych rur do wysyłania wiadomości do innych oddziałów Western Union w całym mieście. (Esther Bubley / Library of Congress) Tubes dostarczył dokumenty z podłogi fabryki maszyn do pisania w Anglii w 1954 r. (Walter Nurnberg / Archiwum Hultona / Getty Images)

„To była technologia handlu o wysokiej częstotliwości tego dnia”, mówi Molly Steenson, adiunkt dziennikarstwa na University of Wisconsin w Madison. Szybko pojawiły się systemy rur dla centrów finansowych na całym świecie. Wkrótce paryska giełda miała kilkanaście węzłów stacji, a system londyński urósł do 74 mil rur. „Tuby idą tam, gdzie idzie handel”, mówi Steenson.

W Stanach Zjednoczonych postmasterzy z zazdrością patrzyli na wiadomości papierowe, które gwałtownie wzrosły w całej Europie. Do lat 90. XIX wieku Służba Pocztowa rozpoczęła budowę własnych systemów rur miejskich - w Filadelfii, St. Louis, Bostonie, Chicago i Nowym Jorku. Przewoźnicy listów nadal potrzebowali chodzić od drzwi do drzwi, mozolnie zbierając pocztę i dostarczając ją na pocztę - ale w tym momencie rury przejęły, strzelając pocztą przez miasto do innych urzędów pocztowych z prędkością pneumatyczną. Jedna rura przeszła nawet przez Most Brookliński, łącząc bezpośrednio urzędy pocztowe dzielnicy z biurami na Manhattanie.

Ruch został podbity. „Wagon może zająć 12 minut, aby przejść między urzędami pocztowymi, ale rurka pneumatyczna może zająć dwie”, mówi Nancy A. Pope, kustosz w Smithsonian National Postal Museum. Rurki amerykańskie były tak duże - do ośmiu cali średnicy - że jeden pojemnik mógł pomieścić 600 kawałków poczty. (Pierwszy nowojorski kanister testowy zawierał Biblię, flagę i kopię Konstytucji).

Według danych urzędu pocztowego, w szczytowym okresie rury New York City przewoziły zdumiewająco sześć milionów listów dziennie. Pracownicy pocztowi strzelali z kanistrów mniej więcej co 15 sekund, a każdy z nich pędził z prędkością 30 mil na godzinę. Wymiana poczty w Nowym Jorku przyspieszyła tak szybko, że zaczęła przypominać dzisiejszą pocztę lub tweety, a odbiorcy handlowali notatkami przez cały dzień.

„Jeśli jestem żoną w domu, dostanę list od męża, mówiąc:„ Szef przychodzi na obiad! ”- zauważa Papież. „Odpisałbym, mówiąc:„ OK, czemu służę? ” Odpowiadał, mówiąc: „Pieczeń wieprzowa”. A wszystko to dzieje się na długo przed 13.00 ”

Systemy były cudowne fizycznie. Łukowato wysklepione rury zostały wyposażone w mosiężne połączenia, kanistry wystrzeliwały z głośnym drżącym dźwiękiem - a potem wyskakiwały w miejscu docelowym, lekko śliskie z olejem smarującym wnętrze rur. „To był steampunk na długo przed nim”, mówi Mike Olivier, historyk i inżynier amator z Toronto, który opublikował kilka artykułów na temat rur pneumatycznych.

Rurki miały swoje problemy, szczególnie biorąc pod uwagę ich skomplikowanie. Kanistry utknęły, a pracownicy wykonywali tajemne rytuały, aby ustalić, gdzie znajduje się zacięcie. W Paryżu strzelali z pistoletu w rurę i nasłuchiwali chwili uderzenia. Zimą system może zatkać się lodem; w Berlinie wlewali wino do rurek, aby je rozmrozić.

Niemniej jednak błyskawica lamp była odurzająca. Pundits ogłosili, że to fala przyszłości. „Obecna era prawdopodobnie będzie znana w historii jako epoka pneumatyczna”, zachwycił się Washington Post w 1893 roku. Systemy wymuszonego powietrza były jak „małe tornada złapane i wyszkolone do służby”, jako założyciel działu Daniels & Fisher sklep powiedział. Magazyn Compressed Air poświęcił strony nowej branży.

„Reprezentowała wydajność, cud natychmiastowej komunikacji”, mówi Shannon Mattern, członek wydziału medioznawstwa w New School.

**********

W prekursorze hiper-pętli ludzie nie tylko przenosili wiadomości przez rurki. Przenosili przedmioty, szczególnie w firmach i sklepach, które budowały wewnętrzne systemy rurowe. Domy towarowe wysadzały pieniądze i małe produkty, takie jak biżuteria, do dostawy. Zlokalizowali swoich kasjerów w centralnym biurze, aby utrzymać podaż pieniądza w bezpiecznym miejscu - agenci handlowi w sklepie robili tam płatności klientom, a następnie otrzymywali zmianę w „niecałą minutę”, jak zachwycił się Scientific American w 1903 r. („ Rury pneumatyczne zastępują chłopców z gotówki ”- wiwatował Miesięczny Dziennik Bractwa Inżynierów Lokomotyw .) Rury nawet przenosiły moc. Paryż, który opracował największą na świecie sieć przesyłania wiadomości pneumatycznych, stworzył również system zasilania zegarów publicznych za pomocą sprężonego powietrza. Rzeczywiście, inżynierowie budujący projekt energetyczny Wodospadów Niagara początkowo rozważali wykorzystanie gigantycznych wodospadów do generowania sprężonego powietrza, które byłoby przesyłane przez pneumatyczną rurkę do Buffalo w celu zasilania tam urządzeń.

Wizjonerzy przewidzieli, że pojawią się coraz większe sieci rur, pozwalając sklepom dostarczać towary bezpośrednio do domu. Pisarz czasopisma nawet z niechęcią wezwał tuby do dostarczania jedzenia w Berlinie. („Po wyeliminowaniu wszystkich pieców i piekarników w domu sława niemieckich kobiet do smacznego gotowania może wkrótce przejść w zapomnienie”).

Najwyższy sen? Przeprowadzka ludzi. Dziennikarze science fiction napisali dzikie opowieści o ludziach jeżdżących powietrznymi pojazdami. W opowiadaniu „W roku 2889” Jules Verne opisał ludzi jeżdżących w rurkach pneumatycznych „, które przenoszą je z prędkością tysiąca mil na godzinę”. W Nowym Jorku, przed budową metra, przedsiębiorca Alfred Beach chciał zbudować całkowicie napędzany powietrzem system, posuwając się nawet do zbudowania jednego bloku podziemnego toru testowego pod Broadwayem. Ale nie mógł zainteresować inwestorów, ponieważ fizyka wydawała się zbyt niepokojąca.

„Wszyscy martwili się, że start i stop będą tak gwałtowne, że wszyscy dostaną bicza” - mówi Papież.

**********

Rzeczywiście, właśnie fizyczność pneumatycznych systemów rurowych doprowadziła do ich śmierci.

Po I wojnie światowej, gdy amerykańskie miasta szybko się rozwijały, urzędy pocztowe musiały się przenieść. Ale to wymagało oderwania i przesunięcia systemów lampowych - brutalnie drogie przedsięwzięcie. Co więcej, pojawiła się konkurencyjna technologia: ciężarówka. Ciężarówki mogły dość tanio i szybko przewozić duże ilości przesyłek, a wreszcie pozwoliły na „paczkę”, łatwą wysyłkę dużych paczek. Tuby nie mogły z tym konkurować. W latach 50. wiele systemów miejskich w USA zostało zamkniętych, a system nowojorski został ostatecznie zamknięty w 1953 r.

Europa trwała nieco dłużej. Paryski system lamp działał do 1984 r., Aż do epoki komputerów. W Pradze funkcjonowała sieć lamp do 2002 r., Kiedy powódź spowodowała tak duże uszkodzenie sprzętu, że system został na stałe zamknięty.

Nawet gdy nastał epoka cyfrowa, lampy pneumatyczne nadal wydawały się jak najlepsza technologia, przebłysk przyszłości, która powinna być. „Jeśli sprzęt jest stary, pomysł jest strasznie nowoczesny” - powiedział w 1984 r. Jacques Lepage, dyrektor firmy transportu pneumatycznego w Paryżu. „Tutaj można niezwykle szybko poruszać się po systemie”.

**********

W ciągu najbliższych kilku lat powinniśmy wiedzieć, czy hyperloop może ponownie uruchomić marzenia o transporcie pneumatycznym. Dirk Ahlborn i jego zespół zamierzają rozpocząć prace nad systemem próbnym - linią pięciu mil - w Quay Valley w Kalifornii. Uważa, że ​​do 2018 roku będzie w stanie przewozić pasażerów. Tymczasem konkurencyjny zespół Hyperloop Technologies projektuje własny prototyp w przerobionej fabryce w Los Angeles.

Ale czy ktoś będzie chciał jeździć na takim urządzeniu? Czy nie wydawałoby się to klaustrofobiczne, jak zakleszczenie w metalowej rurce?

Jasne, mówi Ahlborn. Ale tak już czuje się wiele nowoczesnych środków transportu. „Prawdopodobnie bardzo przypomina to, co już wiesz z jazdy samochodem, z bycia w samolocie. Właśnie wróciłem z Dubaju, a samolot leciał z prędkością ponad 500 mil na godzinę. ”Naprawdę trudniejsze pytania to zyliony wyzwań inżynieryjnych - takich jak„ przyspieszenie i spowolnienie ”. Hiper-pętla nie może wystartować zbyt szybko, inaczej ludzie być niewygodnym, a nawet zaciemnionym. Jeszcze trudniejsze są polityka, na przykład uzyskanie pierwszeństwa budowy rur. Kalifornia jest na tyle zatłoczona, że ​​nawet Ahlborn uważa, że ​​praktycznie podróż z LA do San Francisco nastąpi znacznie później niż w innych częściach kraju, a nawet w innych krajach.

Hyperloop jest strzałem w dziesiątkę. Ale jeśli zdarzy się transport pneumatyczny, przekształci miasta i kraje na całym świecie. Ahlborn przewiduje, że byłoby to znacznie tańsze niż lotnictwo czy tradycyjna kolej - w rzeczywistości podróż między dwoma miastami oddalonymi o kilkaset mil może kosztować zaledwie 30 USD w jedną stronę. A gdybyś mógł wysłać produkty w samą porę na linie stanu w ciągu zaledwie kilku godzin, produkcja mogłaby kwitnąć w niedrogich, słabo rozwiniętych obszarach. Mogłyby powstać zupełnie nowe miasta z sypialniami, z dala od głównych ośrodków miejskich.

„Co się stanie, jeśli ktoś zbuduje społeczność oddaloną o 40 km, która jest tania i miła, a ty zbudujesz hiper-pętlę, aby się z nią połączyć?” - pyta. „W Dolinie Quay dom może kosztować 250 000 USD przy użyciu najnowocześniejszej technologii, zielonego miasta, na którym można chodzić po mieście, aw ciągu kilku minut jesteś w LA lub San Francisco. Jaki miałby wpływ na takie miasto jak Detroit?

Brzmi jak Jules Verne. Ale jest też odrobina praktyczności. W końcu marzenie o pneumatyce nigdy nie umarło całkowicie. Duże, ogólnokrajowe systemy pocztowe zniknęły, ale wiele firm nadal korzysta z wewnętrznych systemów rurowych, aby szybko przenosić fizyczne rzeczy. Szpitale są przeszkodą: Szpital Uniwersytecki w Stanford ma cztery mile rurki, przez które pracownicy strzelają do próbek laboratoryjnych i leków tam iz powrotem, podróżując do ćwierć mili w niecałe trzy minuty. Flagowy sklep Swatch na Manhattanie wykorzystuje rury do wysadzania zegarków z zapasów.

W czasach, w których Internet przyspieszył nasze bity i bajty, wydaje się, że przyspieszenie naszych atomów ma pewną wartość.

Hyperloop będzie tylko najnowszą innowacją, która jest dość dużą serią rurek