به پیش، حتی اگر غیرممکن باشد: بشر در سودای سفرهای زمینی، هوایی و فضایی غیرممکن

در روزهای اخیر سه خبر جالب در مورد پروژه‌هایی باورنکردنی خوانده‌ام، پروژه‌هایی که اگر روزی اجرایی شوند، چهره سفرهای دنیای فردا را تغییر خواهند داد و در آن روز موعود اگر ما به گذشته نگاه کنیم، سیستم کنونی حمل و نقل در نظر ما سفرهای پای پیاده پشینیان ما در قرن‌های گذشته خواهند ماند.

سیستم حمل و نقل با استفاده از اَبَرلوله‌ها

نوع جدیدی از حمل و نقل سریع در برابر سیستم سنتی حمل و نقل به وسیله خودروها، قطارها، کشتی‌ها و هواپیماها پشنهاد شده است ، کسی که این سیستم را پیشنهاد کرده است باید حتما جدی گرفت، چون او آدم معتبری است که رئیس شرکت تسلا و اسپیس ایکس است، این شخص «اِلان ماسک» است.



07-17-2013 06-59-13 PM

او در نظر دارد طراحی اولیه این سیستم حمل  نقل را که هایپرلوپ یا ابرلوله نام دارد در ۱۲ آگوست امسال به صورت رسمی اعلام کند.

برای راه‌اندازی این سیستم باید لوله‌های عظیم خاصی در سراسر آمریکا تأسیس شود، کپسول‌های با گنجایش شش نفر و محموله‌هایشان در این لوله‌ها با سرعت باورنکردنی چهارهزار مایل در ساعت حرکت خواهند کرد!

داخل لوله‌ها شرایط خلأ حکمفرماست تا اصطکاکی در کار نباشد. باورنکردنی به نظر می‌رسد، اما «ماسک» هزینه اجرای این پروژه را یک دهم سیستم حمل و نقل ریلی پرسرعت و یک چهارم هزینه ساخت بزرگراه‌های برآورد می‌کند.

07-17-2013 06-36-07 PM

با این سرعت می‌شود ظرف تنها ۳۰ دقیقه از نیویورک به سانفرانسیسکو رفت!

خب، جالب است بدانید که این سیستم حمل و نقل بسیار مورد علاقه نویسندگان داستان‌های علمی- تخیلی بوده است.

پیش از این در سال ۱۹۷۲، دانشمندی به نام آر ام سالتر از شرکت Rand در مقاله‌ای ۱۷ صفحه‌ای توصیف کرده بود که چگونه می‌شود تونل‌ها خلأ را درست کرد که در آن خودروها به موازات هم با نیروی الکترومغناطیس حرکت کنند.

07-17-2013 06-51-30 PM

پیش از او رابرت آنسون هاین‌لاین، نویسنده مشهور داستان‌های علمی تخیلی در داستانی به نام ستاره دوگانه، از vacutubeها نام برده بود، در این سیستم کپسول‌های دونفره وارد یک سری لوله‌های ارتباطی می‌شوند و ظرف چند دقیقه می‌توانند سراسر طول یک سیاره را طی کنند.

07-17-2013 07-04-59 PM

در سال ۱۹۷۶ هم آرتور سی کلارک و لری نیون، داستانی با نام A World out of Time نوشتند و مفهومی مشابه را توضیح دادند.

اما اشتباه نکنید، نخستین نویسنده علمی-تخیلی که ایده سفر در لوله‌ها را مطرح کرد، نه سی کلارک بود و نه هینلین، بلکه این شخص کسی نبود جز پسر ژول ورن مشهور: میشل ورن! خب، من تا امروز نمی‌دانستم که ژول ورن، پسری داشته که مثل خودش به ژانر علمی-تخیلی علاقه داشته است!

او در داستانی به نام An Express of the Future یک سیستم حمل و نقل بین بوستون و لیورپول را توضیح می‌دهد که متشکل از لوله‌هایی زیردریایی است و با استفاده از آن در ۲ ساعت و ۴۰ دقیقه با سرعت ۱۸۰۰ کیلومتر در ساعت می‌شود، پهنه اقیانوس را طی کرد.

سیستم حمل و نقل او پنوماتیک بود، یعنی او تخیل کرده بود که در این لوله‌ها، وسایل حمل  نقل با هوای فشرده به سرعت حرکت کنند.

اما اگر از داستان‌های علمی-تخیلی به درآییم، می‌بینیم که در سال ۱۸۱۲ شخصی به نام جورج مدهرست هم ایده حمل و نقل لوله‌ای پرسرعت را مطرح کرده بود.

باید منتظر بمانیم و ببینیم که در ماه آگوست، زمانی که الان ماسک از ایده و طرح اولیه خود رونمایی می‌کند، فناوری‌های پیشنهادی او چقدر عملی هستند و به واقعیت نزدیک خواهند بود.

خود ماسک که امیدوار است با هزینه‌ای با بلیت‌های ۱۰۰ دلار بشود، مسافر این مجاری ارتباطی عجیب شد!


پرواز به دورترین نقاط دنیا در ۴ ساعت

یک شرکت هوافضایی انگلیسی به نام Reaction Engines قصد دارد هواپیمایی بسازد که بتواند مسافران را ظرف ۴ ساعت به دورترین نقاط دنیا ببرد.

چیزی که باعث شده این شرکت بتواند این ادعای عجیب را بکند، دستیابی این شرکت به یک فناوری کلیدی برای خنک کردن موتور هواپیماهای جت است، از این فناوری در موتورهای Sabre این شرکت استفاده خواهد شد. این فناوری می‌تواند در زمان یک صدم ثانیه حرارت موتو را هزار درجه سلسیوس کم کند.

07-17-2013 07-23-12 PM

پس می‌شود بی‌مهابا، انرژی بیشتری تولید کرد و به سرعت ۵ ماخ یعنی سرعتی معادل پنج بربر سرعت صورت رسید. در این سیستم خنک‌کننده از آرایه‌هایی از لوله‌های بسیار نازک استفاده می‌شود که با هلیوم مایع موتور را خنک می‌کنند.

تا حال حاضر استفاده از چنین سیستمی ممکن نبود، چون هلیون باعث می‌شود  رطوبت هوای مجاور، سطح موتور را با لایه‌ای از آب بپوشاند، اما این شرکت راهی برای غلبه بر این مشکل پیدا کرده است.

این شرکت امیدوار است به این ترتیب هاپیماهایی بسازد که ظرفیت جابجایی ۳۰۰ مسافر را داشته باشند، اسمی که برای این هواپیماها انتخاب شده است، Skylon است و هزینه ساخت هری یک از آنها ۱٫۱ میلیارد دلار خواهد بود.

07-17-2013 07-22-47 PM

علاوه بر قیمت بالا، مشکل عمده دیگر Skylon نداشتن، پنجره برای مسافران است.

به این زودی‌های منتظر Skylon نباشید، چون پروازهای آزمایشی آن از سال ۲۰۱۹ شروع خواهد شد.


پروازهای فضایی با سرعت سریع‌تر از نور

این یکی دیگر ما را واقعا یاد داستان‌های علمی- تخیلی می‌اندازد. در واقع محدودیتی که دانش فیزیک و نظریه نسبیت از نظر حداکثر سرعت ممکنه وضع کرده است، یکی از مشکلات عمده نویسندگان علمی- تخیلی بوده است.

آخر تمدن‌ها و امپراتوری‌های فضایی را چطور می‌شود ساخت، وقتی چنین محدودیتی داریم؟

به همین خاطر بوده است که هر کدام به صورت ظریفی این محدودیت را نقض کرده‌اند، مثلا با چیزی به نام جهش‌های فضایی و رفتن به فرافضا.

اما جالب است بدانید که داشنمندانی هم پیدا شده‌اند که خیلی دوست دارند، راه‌هایی برای گریز از این محدودیت پیدا کنند.

یک دانشمند فیزیک نظری مکزیکی به نام میگوئل الکوبیر، نخستین شخصی بود که مفهومی به نام موتورهای محرک یا درایوهای الکوبیر را مطرح کرد، درایوی که فضای روبرویش را منقبض و فضای پشت سرش را منبسط می‌کند. فضاپیما در موج ایجاد شده، در داخل یک فضای مسطح می‌تواند در این صورت با سرعت بیشتر از نور هم حرکت بکند.

07-17-2013 07-59-33 PM

این مفهوم تا حالا کاملا یک چیز کاملا نظری بود، اما به تازگی ناسا به آن علاقه‌مند شده است و قصد دارد در نخستین گام با شیوه‌های اینفرومتری یا تداخل‌سنجی، تشخیص بدهد که چنین آشفتگی‌های فضایی واقعا اتفاق می‌افتند یا نه.

جیمز هیل و بر کاکس از دانشگاه آدلاید هم مقاله‌ای منتشر کرده‌اند و از نظر ریاضی مسئله را ببرسی کرده‌اند.

فعلا همه چیز در مراحل حدس و گمان‌های اولیه است، ایده داریو الکوبیر شامل فضاپیمایی است به شکل توپ فوتبال آمریکایی که حلقه بزرگی دور آن را احاطه کرده است.این حلقه که می‌باید از ماده‌ای نامتعارف ساخته شده باشد و باعث پیچ و تاب خوردن فضا-زمان پیرامون فضاپیما شود که ناحیه‌ای از فضای منقبض شده را روبروی سفینه و فضای منبسط شده را در پشت آن به وجود می آورد. ضمنا، خود فضاپیما داخل حبابی از فضا-زمان مسطح که اصلا پیچ و تاب برنداشته، می‌ماند.

07-17-2013 08-11-42 PM

تنها مشکل این است که در بررسی های قبلی تخمین زده شده که راندن «پیچ و تابی» حداقل به انرژی معادل جرم-انرژی سیاره مشتری نیاز دارد! اما اخیرا وایت محاسبه کرده که اگر شکل حلقه‌ای که به دور فضاپیما می‌گردد به جای یک حلقه مسطح به شکل یک دونات گرد باشد، چه اتفاقی می افتد. او به این نتیجه رسید که در این صورت انرژی مورد نیاز راندن پیچ و تابی میتواند توسط جرمی به اندازه فضاپیمای وویجر یک ناسا که در سال ۱۹۷۷ پرتاب شد، تأمین شود. افزون بر این وایت کشف کرد که اگر بتوان شدت پیچ و تاب فضا را به مرور زمان به نوسان درآورد، انرژی مورد نیاز حتی از این هم کمتر می‌شود.

07-17-2013 08-12-59 PM

جالب است بدانید که خود الکوبیر تأیید کرده است که ایده این درایو را از سریال پیشتازان فضا گرفته است!

منابع: + و + و + و + و +

قبلی «
بعدی »

نظرات

  1. در مورد طرح اول: فکر کنم حدودا ۸ یا ۱۰ سال پیش پروژه ای واقعی با عنوان swissmetro مطرح بود که می خواستند یک قطار زیر زمین در یک تونل خلاء حرکت کند و سرعتش قرار بود به حدی باشه که رقیب مسافرت هوایی بشه ! ولی درباره اون پروژه مشکلاتی مثل توقف ناگهانی بدلیل مسائلی چون حمله تروریستی یا ریزش تونل و مجبور شدن مسافران به پیاده یا حبس شدن در قطار و تامین هوا برای آنها در مدت زمان کم مطرح بود! اما درباره طرح جدید: مطمئننا سلول های انفرادی امن ترند و اینکه لوله ها در سطح زمین هستند، مشکل تامین فوری هوا نیز حل می شود

    • در مورد نیروی پیشران این وسیله هم یک چیزی بین “سفینه های فیلم ماتریکس” و ” آرمیچر اسباب بازی های ” خودمونه! یعنی اینکه دو میدان مغناطیسی مثل دو قطب همنام آهنربا که همدیگر را میرانند، در بدنه قطار و جدار داخلی لوله ایجاد می کنند که باعث حرکت میشود

  2. آقای مجیدی در مورد هایپر لوپ فکر میکنم اشتباه میکنید. الون ماسک بارها در سخنرانیهاش مشخص کرده که هایپر لوپ با وکیوم چنبر فرق داره و هیچ خلائی در این سیستم نیست. میشه لطفا منبعی که برای این مقاله استفاده کردید رو هم معرفی کنید؟

  3. این پست خیلی خوب بود باذم اذ این مدل پست ها بزارید

  4. این مقاله واقعا جای سپاس داره : )

  5. درود
    اصلاح شود بهتر است٬ مطلبی عالی بود
    پنج بربر سرعت صورت /پنج برابر سرعت صوت

  6. مثل همیشه عالی بود.
    امیدوارم جزو اولین افرادی باشید که با این وسایل سفر می کنید.

  7. حتی اگر داخل ابر لوله ها خلاء هم ایجاد بشه، باز جاذبه میتونه کپسول رو به سطح پایینی داخلی لوله بچسبونه. یعنی اصطکاک. در مورد دومی و سومی خیلی امیدوارم و راحت باورشون میکنم. زیاد غیر ممکن به نظر نمیرسند :‌)

    • نیروی دافعه مغناطیس اثر جاذبه زمینو خنثی می کنه پس اصطکاکی وجود نداره همین الانم مونوریل های مغناطیسی از همین مکانیسم استفاده می کنند تنها اصطکاک موجود در مونو ریل اصطکاک با هواست. برای اطلاع بیشتر http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_levitation جالبه که مونو ریل شانگهای بوسیله این مکانیسم به سرعت بیش از ۵۰۰ کیلومتر در ساعت می رسه (حداکثر سرعت بوینگ ۷۴۷ ۹۲۰ کیلومتر بر ساعته)
      ولی مشکلات دیگری وجود داره مسائل امنیتی. مثلا فرض کنید این لوله ها سوراخ بشن به هر علتی…

  8. زمان دبیرستان ایده ای بسیار شبیه به مورد اول داشتم.
    همونطور که جناب “فرشاد” هم اشاره کردند مشکل اصلی اصطکاک هست.
    البته ایده ای که من داشتم (ولو در حد یک بچه دبیرستانی) اون مشکل رو هم حل میکرد.
    اما چه سود که اون موقع حتی یک نفر هم حاضر نشد به حرفام به صورت کامل گوش بده 🙁

  9. توی کتاب فیزیک برای سرگرمی ایده اول رو به صورت لوله هایی با میدان مغناطیسی تصور کرده که کابین داخلش دارای بار همنام هستش و این دو همدیگر رو دفع می کنند و بنابر این اصطکاکی نداریم و اگر کابین را در داخل لوله به یک سمت هل دهیم تا ابد به حرکت ادامه خواهد داد.(البته شرایط خلاء رو هم باید در نظر گرفت).
    کتاب فوق العاده ای بود نوشته پرلمان که در دوران راهنمایی ۴-۵ بار خوندمش و بعضی آزمایش هاش رو انجام دادم. البته اون موقع در فکر ساخت محرک دائمی بودم 🙂

  10. جالب تر از مقاله مرتب کردن ۵ منبع هست اقای دکتر کمی از وقت تون هم برای توسعه ویکی پدیای فارسی بزارین تجربه شما در مرتبط و مرتب کردن مطالب عالی،
    اوکی ؟؟؟؟؟؟؟

    شاید هم با اسم مستعار این کار می کنید البته تو گرد همایی چند سال پیش که نبویدن تو بعدی !!!!

  11. در مورد موتور جت (مورد دوم) با اینکه خیلی عملی تر از سایر موارد هست، احتمالا کاربر عمومی نخواهد داشت. کنکورد با دوبرابر سرعت صوت حرکت میکرد، ولی به دلیل امنیت از رده خارج شد. آیا عموم به هواپیمایی با ۵ برابر سرعت صوت اعتماد میکنند؟

  12. سلام
    با این سرعت، دیوار صوتی ٢ بار شکسته می شود( حرکت و توقف). که هر دو در مجاورت ایستگاهها خواهد بود. آیا برای این مشکل فکری شده؟

دیدگاه خود را با ما اشتراک بگذارید:

ایمیل شما نزد ما محفوظ است و از آن تنها برای پاسخگویی احتمالی استفاده می‌شود و در سایت درج نخواهد شد.
نوشتن نام و ایمیل ضروری است. اما لازم نیست که کادر نشانی وب‌سایت پر شود.
لطفا تنها در مورد همین نوشته اظهار نظر بفرمایید و اگر درخواست و فرمایش دیگری دارید، از طریق فرم تماس مطرح کنید.

قابل توجه شما

پیشنهادات ما

پیشنهاد می‌کنیم