Nopeimmin Berliinistä pääsee Amsterdamiin lentämällä. Vaikka itse lento ei kestäkään kuin vajaat puolitoista tuntia, matka-aika on huomattavasti pitempi. Sitä pidentävät muun muassa siirtyminen Schönefeldin tai Tegelin lentoasemalle, turvatarkastus ja matkustus Schipholin lentoasemalta määränpäähän.
Ja koko ruljanssiin sisältyy paljon odottelua. Vision mukaan tilanne on 5–10 vuoden kuluttua aivan toinen. Matka alkaa Berliinin keskustassa sijaitsevalta asemalta ja päättyy Amsterdamissa niin ikään ydinkeskustaan. Kuljetus tapahtuu vaunulla, joka kulkee parhaimmillaan vinhaa 1 200 kilometrin tuntivauhtia meluttomasti.
Perille tullaan 45 minuutissa, eikä kummassakaan päässä tuhraudu monta minuuttia seisoskeluun.
Ensimmäiset testit matkustajilla
Marraskuussa 2020 Virgin Hyperloopilla tehtiin ensimmäiset testit matkustajilla Yhdysvaltoihin Nevadan autiomaahan rakennetussa testiputkessa. 15 sekunnin aikana kahden matkustajan vauhti ensin kiihtyi tyhjiöputkessa 500 metrin matkalla 0:sta 172 kilometriin tunnissa ja sitten hidastui taas nollaan.
Hyperloop valloittaa maailman
Uuden vauhdikkaan matkustusvälineen ideoi Elon Musk, joka tunnetaan SpaceX- ja Tesla-yhtiöiden toimitusjohtajana. Hän esitti 2012 vision hyperloopista, jossa on kyse eräänlaisesta suurnopeusjunaradasta.
Ajatuksena on magnetismin avulla saada vaunut liitämään jopa 1 200 kilometrin tuntinopeudella putkessa, josta on poistettu valtaosa ilmasta.
Hyperloop on tarkoitettu erityisesti keskipitkille matkoille, joita ei ole mielekästä tehdä lentämällä ja jotka ovat autolla ja junalla rasittavia ja aikaavieviä.
Tukholmasta-Helsinkiin: 28 min.
Berliinin ja Amsterdamin väli ei ole suinkaan ainoa esillä ollut mahdollinen yhteys. On laskettu esimerkiksi, että hyperloop toisi Helsingin ja Tukholman keskustat vain 28 minuutin päähän toisistaan.
Eri puolilla maailmaa tutkitaan mahdollisuuksia rakentaa uudenlaisia ratoja, ja tekniikkaa työstävien yritysten mukaan jo 2025-luvulla saatetaan kokea mittavin kuljetusmullistus nykyaikaisen ilmailun kehittymisen jälkeen.
Virgin Hyperloop on perustanut testilaitoksensa Yhdysvalloissa Mojaven autiomaahan Las Vegasin läheisyyteen.
Vanhat keksinnöt kelpaavat taas
Hyperloopin perusperiaate nojaa kahteen eniten nopeutta rajoittavaan fysiikan ilmiöön, ilmanvastukseen ja kitkaan, ja mitätöi ne tyhjiöpumpuilla ja magneeteilla.
Tyhjiö- ja magneettijunat eivät ole uusia keksintöjä. Jo vuonna 1799 tanskalainen insinööri George Medhurst ehdotti junaa, joka kulkee alipaineisessa ja siten ilmanvastustaan menettäneessä putkessa.
Vuonna 1870 avattiin lyhyt tunnelirata, jossa junaa kuljettivat eteenpäin sitä takaapäin työntävä ilma ja sen edestä imettävän ilman aikaansaama imu.
Tyhjiö ja magneetit tekevät Hyperloopista ultranopean
Tukipylväät säästävät tilaa
Rata rakennetaan kuuden metrin korkuisten ja toisistaan 30 metrin etäisyydellä sijaitsevien betonipylväiden päälle. Osa putkesta voidaan upottaa maan alle.
Pumput tyhjentävät putken ilmasta
Tehokkaat tyhjiöpumput luovat putkeen melkein tyhjiön. Näin ilmanvastus laskee lähes nollaan.
Magneetit liikuttavat kapselia
Putki ja matkustajakapseli on varustettu sähkömagneettijärjestelmällä, joka saa kapselin leijumaan putkessa ja vetää sitä voimakkaasti eteenpäin.
1990-luvulla USA:ssa Massachusettsin teknisen korkeakoulun tutkijat tekivät kokeita vajaan kilometrin pituisella tyhjiöputkella ja laskivat, että Bostonin ja New Yorkin välillä matkustusaika lyhenisi noin neljästä tunnista 40 minuuttiin.
Tyhjiöjunan tiellä on kuitenkin esteitä. Niistä pahimpia ovat tyhjiöputkiradan suuret rakennuskustannukset.
Pariisista-Amsterdamiin: 30 min.
Tässä kohtaa kuvaan tuleekin mukaan magnetismi. Niin sanottu magneettinen levitaatio (maglev) ilmenee junan irtoamisena radasta, ja leijuessaan juna välttyy kitkalta.
Tyypillinen konsepti perustuu junan ja radan sähkömagneetteihin, joiden luomat magneettikentät hylkivät toisiaan ja nostavat siksi junan ilmaan. Magneettinen levitaatio patentoitiin vuonna 1905. Sen jälkeen on rakennettu useita maglev-ratoja, joilla liikennöivät junat liitävät kiskojen päällä ja kiihdyttävät magneettien avulla.
Ensimmäinen julkinen maglev-rata avattiin vuonna 1984 Englannissa Birminghamin kansainvälisellä lentokentällä. Kiinan Shanghaissa sijaitsevalla Transrapid-linjalla ajetaan enimmillään 431 kilometrin tuntivauhtia.
Magneettijuna saavutti 431 km/h:n nopeuden
Hyperloopin tavoin kiinalainen Transrapid-juna liikkuu magneettien avulla.
Magneetteja ja tyhjiöitä hiotaan
Elon Musk haluaa yhdistää tyhjiö- ja magneettijunan parhaat puolet mullistavaksi uudeksi kuljetusvälineeksi. Vaikka nykyiset hyvin toimivat tyhjiö- ja magneettijunat eivät pääse lähellekään niitä nopeuksia, joita hyperloop tavoittelee, konseptin toteuttamiseen käytettävät tekniikat ovat kypsymässä.
Nykyään voidaan valmistaa entistä voimakkaampia sähkömagneetteja, joten ne pystyvät antamaan matkustamokapseleille vielä suurempia pukkauksia. Myös tyhjiöpumpuilla kyetään tätä nykyä luomaan ulkoavaruutta vastaavat olosuhteet.
Täydellistä tyhjiötä ei ole kuitenkaan mahdollista saada aikaan niin suurissa putkissa kuin hyperloop vaatii, mutta Musk ei pidä tätä kovin suurena ongelmana.
Katso, miten Virgin Hyperloopin tekninen johtaja selittää Hyperloopin toimintaperiaatetta
Epärealistisen tyhjiötunnelin sijasta pitää hänen mukaansa pyrkiä kehittämään keinoja, joilla voidaan hyödyntää putkessa säilyvää pientä ilmamäärää. Musk on esittänyt, että kompressori imee vaunun edestä ilmaa puhallettavaksi vaunun taakse ja alle. Tällä tavalla minimoidaan olemassa oleva ilmanvastus ja tehostetaan vaunun liikettä radan päällä.
Yritykset tekevät yhteistyötä
Vuoden kuluttua siitä, kun Elon Musk oli esittänyt hyperloop-ideansa, hän julkisti 58-sivuisen luonnoksen piirustuksineen ja laskelmineen. Musk totesi kuitenkin samassa yhteydessä, että hänellä itsellään ei ollut aikaa eikä varaa alkaa kehittää hyperloopia.
New York-Boston: 40 min.
Sen sijaan tutkijat ja yritykset eri puolilla maailmaa ottivat haasteen vastaan ja ryhtyivät suunnittelemaan uudenlaista kuljetusvälinettä. Ajan mittaan tutkimus on poikinut toimintaa, jota on luonnehdittu hyperloop-teollisuudeksi. Sille on ominaista julkinen kehitysympäristö: yksittäiset toimijat antavat tuloksensa muiden käyttöön.
Tavoitteena on löytää mahdollisimman hyvin toimiva tyhjiön ja magneettien yhdistelmä ja muuttaa teoria käytännöksi – eikä siis niinkään ennättää ensimmäisenä rakentamaan kaupallinen hyperloop-rata.
Teollisuus työllistää monenlaisia toimijoita. Tekniikan harrastajat bloggaavat omista ideoistaan ja rakenneratkaisuistaan, korkeakouluopiskelijat suunnittelevat vaunun prototyyppejä ja kilpailevat siitä, kuka keksii toimivimman mallin, ja tutkijat kehittävät ja testaavat hyperloopia laboratorioissaan.
TUM Hyperloop
alkoi München teknisen yliopiston opiskelijoiden hankkeena.
TUM Hyperloopin ensimmäisen suurnopeusetapin odotetaan olevan valmis viidessä vuodessa.
Tyhjiöputkiliikenne voisi lyhentää merkittävästi Saksan suurkaupunkien välistä matkustusaikaa.
Monet hyperloop-yritykset ovat päässeet jo pitkälle omissa kehityshankkeissaan. Tästä on etua rahoituksen järjestämisessä, sillä tulokset herättävät suursijoittajien kiinnostuksen hankkeeseen. Esimerkiksi alan johtava yritys Hyperloop One lisäsi nimeensä vuoden 2017 lopulla Virginin, kun Virgin-brändistään tunnettu brittilliikemies Richard Branson sijoitti rahaa siihen.
Virgin Hyperloop One on toinen niistä kahdesta hyperloop-projektista, joissa on jo edetty käytännön kokeisiin. Kesällä 2017 yritys alkoi testata matkustamokapselin prototyyppiä 500 metriä pitkällä koeradalla Mojaven aavikolla Nevadassa USA:ssa.
Tähän asti tärkeimmän virstanpylvään yritys saavutti marraskuussa 2020, kun se teki ensimmäiset testit matkustajilla.
Kahden henkilön matka kesti vain 15 sekuntia, mutta se osoitti, että Hyperloop ei enää ole vain tulevaisuudenvisio vaan käyttökelpoista tekniikkaa, jota on nyt vain hiottava ja laajennettava.
Toinen merkittävä hyperloopin kehittäjä on HTT (Hyperloop Transportation Technologies), jonka hankkeessa kaupallinen toiminta ja vapaaehtoistyö lyövät kättä. Siihen osallistuu eri puolilta maailmaa yli 800 insinööriä, tutkijaa ja opiskelijaa, jotka tekevät yhteistyötä tekniikan alan yritysten, yliopistojen ja virastojen kautta.
Joukossa on muun muassa Nasan, Boeingin, Teslan ja SpaceX:n palveluksessa olleita asiantuntijoita.
Ensimmäinen yhteys on tulossa
Kaikki hyperloopin vaatima tekniikka on jo olemassa, ja siitä huolimatta, että sitä ei ole tähän mennessä käytetty uuden kuljetusvälineen – satojen kilometrien pituisten putkiratojen – mitassa, optimismi on vallalla.
Pelkästään HTT on hakenut 27 patenttia ja solminut sopimuksia kahdeksan eri puolilla maapalloa sijaitsevan valtion viranomaisten kanssa. Virgin Hyperloop One on puolestaan pyytänyt kaupunkeja tarjoutumaan ensimmäisen radan sijaintipaikaksi.
Sekä Hyperloop Transportation Technologies että Virgin Hyperloop One pitävät mahdollisena, että jo muutaman vuoden kuluttua voidaan aloittaa liikennöinti ensimmäisillä linjoilla, joista kansainvälinen verkko saa alkunsa.