Хайперлуп — самая инновационная в мире транспортная система. С того момента, как пять лет назад ее описал инженер, изобретатель и основатель Tesla и SpaceX Илон Маск, технология значительно продвинулась вперед.
Сейчас система ультрабыстрых поездов на магнитной подушке близка к тому, чтобы стать реальностью: в апреле 2018 года компания Hyperloop Transportation Technologies заключила договор с правительством ОАЭ, чтобы построить первый трек хайперлуп в Абу-Даби к 2020 году. Основатель HTT Дирк Алборн рассказал «Хайтеку», почему капсула «гиперпетли» будет в 10 раз безопаснее самолета, как транспортная система сможет зарабатывать деньги и почему технологии должны быть не только крутыми, но и экономически эффективными.
Что такое Hyperloop
Технологию гиперпетли, транспортной системы с поездами на вакуумной подушке, в 2013 году предложил основатель SpaceX и Tesla Илон Маск. По задумке автора, суперновые поезда должны перемещаться по тоннелю со скоростью более 700 км/ч с помощью технологии магнитной левитации. Сам Маск объяснил, что не может заняться проектом из-за сильной занятости, и предложил всем желающим воплотить его идею. Изюминка идеи в том, что такая транспортная система примерно в 10 раз дешевле в пересчете на километр пути, чем все существующие в мире.
Во всем мире над ней работают несколько компаний: Hyperloop Transportation Technologies, Hyperloop One, Arrivo. Еще одну, The Boring Company, основал сам Илон Маск в декабре 2016 года.
— Расскажите о технологии, которая лежит в основе системы хайперлуп?
— Мы используем метод пассивной магнитной левитации: у нас есть постоянные магниты, они расположены в определенном порядке (так называемая магнитная сборка Халбаха) на алюминиевом рельсе. И когда капсула движется вдоль алюминиевого рельса, магниты создают подъемную силу, которая заставляет капсулу левитировать. Мы построили структуру в виде трубы с алюминиевым рельсом внутри.
— Какой главный челендж в подготовке хайперлуп к перевозке людей?
— Безопасность. Наши конкуренты, компания Hyperloop One, начали с разработки капсул, подходящих для перевозки грузов. На мой взгляд это неправильно — всегда нужно начинать с самого сложного. В конце концов, если это будет работать для людей, то и для грузов подойдет. Наша система примерно в 10 раз надежнее самолета, но нужно ее правильно построить. Тут проблема даже не в поиске технологий — они существуют, но нужно выбрать подходящую. Даже если капсулу разогнать до максимальной скорости, вы как пассажир никогда не захотите ее использовать. Вы же не хотите ехать с ускорением 4g. Самое сложное — обеспечить плавный разгон, высокий уровень комфорта, и чтобы это работало, а не просто добиться максимальной скорости (даже если это впечатляет медиа). Все эти вещи стоят дорого. Важно определить, какая из этих технологий максимально широко применима, какая обойдется дешевле при строительстве и использовании. Если я буду строить с использованием технологий активной магнитной левитации, широко применяемых на скоростных поездах сейчас, для этого потребуется слишком много энергии. По всей длине маршрута придется строить станции подзарядки. Наша система гораздо проще и дешевле в обращении.
Революция Hyperloop
Технология должна полностью изменить транспортную систему человечества. Сейчас в мире нет ни одной транспортной железнодорожной или подземной системы, которая приносила бы прибыль или могла бы содержать себя сама, — все транспортные системы субсидируют государства. В частности, подземка Нью-Йорка убыточна на $2,2 млрд в год. Система Хайперлуп не будет требовать высоких операционных расходов, а значит, сможет отбить инвестиции и стать прибыльной. Алборн уверяет, что это произойдет через 8-12 лет. Проезд на поезде должен быть бесплатным, уверен он. Систему монетизируют за счет просмотра рекламы пассажирами и предоставления им различных услуг в поездке.
— За счет чего она безопаснее?
— Просто у самолета много внешних факторов, которые могут привести к катастрофе. В него что-нибудь может врезаться, может произойти утечка воздуха и разгерметизация салона. А мы не зависим от погоды, находимся в полностью контролируемом пространстве, ничто не может попасть на рельс, ничто не может угодить внутрь системы. Поэтому факторов риска в 10 раз меньше, а надежность — в 10 раз выше.
— Как вы сделали капсулу безопасной?
— Так же, как это делают в авиации, — компания Carbures, с которой мы сотрудничаем, производит компоненты для Airbus и Boeing с использованием такой же технологии. Но это требует времени — чтобы построить одну капсулу, уходит год.
— А что насчет шума?
— Это же в вакууме. Там не будет шумов. Ну может быть немного от электрики, но на этом все.
— Кстати об электрике — сколько потребуется энергии?
— Наша система будет работать на альтернативных источниках энергии — это солнечные панели, ветрогенераторы, а также, в зависимости от климата, даже геотермальная энергия. Мы будем ездить по одному и тому же тоннелю — и в идеале будем производить больше энергии, чем тратить. Например, судя по нашим исследованиям, в Калифорнии у нас точно будет оставаться лишняя энергия. За счет этого мы будем в первую очередь компенсировать собственные затраты, снабжать свою систему, а остатки всегда легко вернуть обратно в сеть или продать.
— Как именно вы решаете, какие источники энергии использовать?
— Наша главная задача — правильно сочетать их в рамках единой структуры. Мы работаем с партнерами, у которых есть вся необходимая экспертиза. Мы не хотим переизобретать колесо — поэтому просто следуем их рекомендациям и будем использовать один или несколько источников энергии, лучше всего подходящих к тому или иному треку.
Активная и пассивная левитация
До сих пор при строительстве высокоскоростных транспортных систем в Японии, Китае и Германии использовали технологию активной магнитной левитации, потому что она, в отличие от пассивной, могла обеспечить большую подъемную силу. При этом технология активной левитации требует постоянной подачи тока и охлаждения магнитов, что делает транспортную систему очень дорогой. Поэтому по миру она не распространилась. После старта проектов разработки системы Hyperloop проблему пассивной левитации решила Ливерморская национальная лаборатория. По задумке ученых, постоянные магниты будут закреплены на транспортном средстве. При их движении относительно проводящих элементов на рельсе создается электромагнитное поле, которое будет отталкивать капсулу от земли. Система будет автоматически стабилизироваться в случае, если капсула взлетит слишком высоко, — тогда воздействие поля будет ослабевать.
— В Калифорнии наверняка это будут солнечные панели, а как насчет Германии, где не так солнечно?
— Это может быть геотермальная энергия, где-то — ветряки. В Германии, например, в некоторых районах вообще не придется задумываться об источниках — на севере страны настолько активно используется альтернативная энергетика, что они не знают, куда ее девать. Так что мы будем адаптировать самый эффективный и недорогой способ.
— Получается, хайперлуп будет намного более экологичной, чем другие системы транспорта. Вам это помогает или скорее усложняет задачу?
— В целом загрязнение окружающей среды — большая проблема, когда мы говорим о транспорте, поэтому правительствам важен этот фактор на этапе утверждение концепции. В этом плане экологичность нам помогает (а мы помогаем решать эту проблему). Кроме того, мы смотрим на sustainability (англ. — экологический термин: устойчивость окружающей среды к воздействию человека) и думаем, как сделать нашу систему максимально sustainable — с помощью экологичных материалов и пр.
— На что вы обращаете внимание при выборе технологий, которые используете при строительстве трека хайперлуп?
— В первую очередь — на операционную стоимость. Но нет ничего такого, что прямо резко бы помогло эту стоимость снизить. Как правило, каждая проблема имеет 2-4 решения, и челлендж в том, чтобы найти лучшее с точки зрения экономики (а не просто сделать самую быструю систему передвижения или самую мощную). Например, если говорить о магнитной левитации — сама по себе эта технология не нова. При этом все решения, которые существуют сегодня на рынке на ее основе, очень дорогие. А если ты построишь что-то, что не работает с точки зрения экономики, в чем смысл применения даже самой крутой технологии? Поэтому мы постоянно исследуем разные варианты, тестируем их и сочетаем таким образом, чтобы это было экономически оправданно.
— Что самое дорогое в строительстве системы?
— Самое дорогое здесь — опоры и труба. Впрочем, все равно это намного дешевле, чем существующая технология активной магнитной левитации, — она стоит очень дорого, потому что нужно строить ряд мощных зарядных станций. А мы просто берем алюминиевый рельс, очень дешевый в строительстве, и нам не нужны мощные станции подзарядки. Так что сама структура системы очень простая.
— Какие еще технологии вы рассматриваете для применения в хайперлуп?
— Их очень много — не могу вдаваться в детали, чтобы не разгласить коммерческую тайну, — но я бы сказал, что помимо технологий, которые используются непосредственно в системе хайперлуп, когда речь идет о пропорции левитации (levitation proportion), у нас всегда есть несколько вариантов материалов в самой структуре, например труб для тоннеля. Сейчас версия номер один, которую мы собираемся использовать при строительстве, — это стальные трубы, но рассматриваем и другие материалы. Пока что у нас одна версия системы, но думаю, в будущем таких версий станет несколько. Перед нами стоят и более глобальные проблемы — как эта система встроится в уже существующую инфраструктуру, какие проблемы мы должны решить сегодня. Нам предстоит создать систему, которая объединит в себе сразу ряд технологий, чтобы обеспечить комфортную «доставку» пассажира от дома до пункта назначения: блокчейн, обработка персональных данных, искусственный интеллект, и пр.
— Даже блокчейн используете?
— Конечно, используем, — у нас им занимается отдельная команда. Сейчас ищем варианты, как грамотно его использовать в системе. Только не путайте блокчейн с криптовалютами — речь идет о самой технологии, которая представляет собой открытый реестр на основе распределенной сети. В первую очередь мы планируем применять его во всем, что касается данных. Мы хотим дать пассажиру возможность управлять собственными данными, чтобы он был уверен в их сохранности и соблюдении privacy. Это поможет созданию «бесшовного» опыта перемещения.
— Где еще будет использоваться технология пассивной магнитной левитации?
— Я пока не видел других способов ее применения, но вообще ее можно использовать в ракетах-носителях, а также в военных целях. Кроме этого, мы работаем над множеством других технологий, которые точно можно применять в других сферах.
— Что это за технологии?
— Пока не могу рассказать, потому что мы планируем специально объявить об этом в ближайшее время. Но технологии, которые мы разрабатываем, затрагивают множество сфер и индустрий. Знаете об эффекте НАСА? Американцы полетели на Луну, и в результате этого человечество обогатилось множеством технологий, которые мы используем сегодня в повседневной жизни (например микроволновые печи). С хайперлуп будет то же самое: мы разрабатываем множество технологий, инвестируем в них и рассчитываем, что они будут применяться и в других индустриях.
— Какой вы видите Hyperloop Transportation Technologies через 5 лет?
— Я надеюсь, что к тому времени мы разрулим с законодательствами и будем строить несколько систем хайперлуп по всему миру. Мы хотим получить новую технологию, которая сделает перемещение быстрее и дешевле, и уже работаем с транспортными компаниями, чтобы они повысили уровень качества перевозки пассажиров. Конечно, потребуется время, чтобы методом проб и ошибок создать целую новую экосистему бизнесов вокруг хайперлуп, но я уверен, что мы движемся в правильном направлении.