“超級回路”來了

李忠東

由于成功實(shí)現(xiàn)了電動跑車的商業(yè)化，美國著名發(fā)明家伊隆·馬斯克成為史蒂夫·喬布斯之后全球科技界的超級偶像。喬布斯是美國蘋果公司聯(lián)合創(chuàng)辦人，獲得的專利總數(shù)達(dá)458項(xiàng)，被譽(yù)為計(jì)算機(jī)業(yè)界與娛樂業(yè)界的標(biāo)志性人物。馬斯克因創(chuàng)辦太空探索科技公司、聯(lián)合創(chuàng)辦特斯拉汽車和貝寶（全球最大的在線支付平臺之一）而聞名，現(xiàn)在擔(dān)任太空探索科技公司的執(zhí)行長兼首席設(shè)計(jì)師、特斯拉汽車公司執(zhí)行長兼產(chǎn)品架構(gòu)師和太陽能公司主席，是美國現(xiàn)代第一輛可在高速路上行駛的純電動量產(chǎn)車特斯拉跑車的聯(lián)合設(shè)計(jì)者之一。馬斯克曾提出多項(xiàng)高新科技項(xiàng)目，其中最新公布的“超級回路”新型交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案極富幻想色彩，尤其引人注目。這種依賴于“真空管道運(yùn)輸”技術(shù)的交通構(gòu)想獲得了普遍的關(guān)注，再次激發(fā)人們對移動速度的想象力。

最高時速1？223千米？

馬斯克理想中的運(yùn)輸系統(tǒng)將比現(xiàn)有的子彈頭列車快3～4倍，是飛機(jī)速度的兩倍。“超級回路”新型交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案計(jì)劃在洛杉磯和舊金山之間架起一條低氣壓密封管道，交通工具是通過管道里的膠囊狀太陽能動力客艙，能容納4～6名乘客或367千克貨物，還可以運(yùn)載小轎車，每30秒發(fā)出一輛。膠囊艙采用太陽能為動力，通過將太陽能電池板安裝在管道頂部，“超級回路”能夠產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過膠囊艙需求的電量。為了準(zhǔn)備夜間或者遇到多云天氣時使用，太陽能電池板發(fā)的電能將存儲到電池組中。

“超級回路”被馬斯克稱為除了汽車、火車、飛機(jī)和船舶之外的第五種交通方式，是一個介于超音速飛機(jī)、軌道炮和空氣曲棍球桌的結(jié)合體。它的線路能夠高頻率運(yùn)行，設(shè)計(jì)行駛的最高速度可以達(dá)到每小時1 223千米，超過了音速。

“超級回路”將為旅行帶來革命性的變化，坐膠囊艙跑完洛杉磯到舊金山613千米的距離只需要30分鐘，僅為乘飛機(jī)的一半，單程費(fèi)用大約在19美元（約119人民幣元）左右。旅客感到就像游覽迪斯尼世界飛越太空山一樣，充滿著驚險(xiǎn)刺激。飛越太空山是一座設(shè)于迪士尼樂園的室內(nèi)過山車，巨大的圓錐形建筑物外表看起來像一個未來的或超脫塵俗的山。

在相隔1 600千米以下的城市之間，“超級回路”是一種實(shí)用的交通解決方案。如果超過這一距離，最好選擇飛機(jī)。在進(jìn)行路途較近的旅行時，坐“超級回路”優(yōu)于飛機(jī)，因?yàn)槌孙w機(jī)在登機(jī)和下機(jī)上會浪費(fèi)很多時間。

“超級回路”管道采用鋁合金制造，固定在相隔45～90米的支柱上。膠囊艙由氣墊支撐，內(nèi)部設(shè)計(jì)與飛機(jī)類似。每一個膠囊艙都采用加壓設(shè)計(jì)，安裝緊急制動系統(tǒng)同時準(zhǔn)備備用氧氣，以便在發(fā)生緊急情況時使用?！俺壔芈贰奔饶芨咚傩旭?，也能低速行駛。管道回路中的橫向加速度低于地鐵，可有效防止乘客暈車。膠囊艙的踏腳處在設(shè)計(jì)上非常人性化，提高乘客的乘坐體驗(yàn)。

“超級回路”不受天氣影響，不會出現(xiàn)人為操作失誤，要比一般的交通方式更安全。即使發(fā)生嚴(yán)重事故，也能保障乘客的安全。例如，大規(guī)模膠囊艙在減壓時，會像飛機(jī)一樣自動為乘客提供氧氣面罩，并釋放隨膠囊艙儲存的壓縮空氣。再如，當(dāng)一個膠囊艙出事時，其他膠囊艙會啟動自動緊急剎車裝置，同時整個管道迅速增壓。在發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輪作用下，膠囊艙仍可運(yùn)行到安全地帶。

讓未來的發(fā)展更美好

由于對加州當(dāng)前的交通現(xiàn)狀不滿意，馬斯克開始思考新型的交通系統(tǒng)。2013年8月12日，這位知名企業(yè)家提出一種“超級回路”新型交通概念，從洛杉磯地區(qū)的西爾馬區(qū)連接至舊金山灣區(qū)以東的海沃德，以表達(dá)對“造價(jià)位居世界前列、速度卻排在倒數(shù)位置”的加州高鐵項(xiàng)目獲批的失望。這是一個假想的亞音速浮空列車系統(tǒng)，用一個局部真空的管道系統(tǒng)承載膠囊型的列車，大大減低空氣阻力，理論上能用相對低的功率高速行駛。

加利福尼亞州北部和舊金山灣區(qū)南部是硅谷和噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的所在地，取得的一系列重大成果令人難以置信，是當(dāng)今美國乃至全世界的資訊科技產(chǎn)業(yè)的先鋒。硅谷擁有1萬多家大大小小的電子工業(yè)公司，所生產(chǎn)的半導(dǎo)體集成電路和電子計(jì)算機(jī)分別占全美的1/3和1/6，成為美國高新技術(shù)的搖籃。在這樣一個舉世聞名的地方選擇建造成本高、速度慢的高鐵，使得坐高鐵比乘飛機(jī)還糟糕，簡直不可思議。

馬斯克希望建造一種速度更快、成本更低、更加便利、安全性更高和不易受天氣影響的交通系統(tǒng)，把美國的大城市連接在一起，讓未來朝著更加美好的方向發(fā)展。他深信“超級回路”就是這種可以使夢想成為現(xiàn)實(shí)的新型交通系統(tǒng)，能夠讓絕大多數(shù)人認(rèn)可和接受。

“超級回路”交通技術(shù)的想法基于氣動導(dǎo)管，這是一種用于發(fā)射裝有文件的“囊型容器”，可以將文件在辦公樓各樓層之間進(jìn)行傳遞。馬斯克設(shè)想把“囊型容器”變成膠囊艙，在搭載了人員甚至汽車后在低壓管道內(nèi)快速穿行。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢在于把空氣湍流降至最低，與此同時使速度最大化。為了克服膠囊艙前方的空氣阻力，可以利用壓縮機(jī)將空氣移至膠囊艙的后方。

按照設(shè)計(jì)，“超級回路”酷似一支散彈獵槍。管道在旅途的絕大多數(shù)段落里并排運(yùn)行，隨后末端閉合形成一個環(huán)。由于管道內(nèi)幾乎沒有空氣存在，因此膠囊艙的速度可達(dá)到每小時1 000多千米。“超級回路”采用磁加速，磁鐵還能同時起到固定膠囊艙的作用。像空氣曲棍球臺那樣，膠囊艙會隨著速度的提升在氣墊上飄浮起來。

建筑成本比高鐵更低

馬斯克提議，用第一條“超級回路”將5號州際公路取而代之。建造這條穿過農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的加利福尼亞州中央谷的城際“超級回路”如果只用于搭載乘客，耗資僅為60億美元（約372億人民幣元）。倘若要搭載人、貨物和車輛，造價(jià)也只需75億美元（約465億人民幣元）。計(jì)劃建造的加州高速鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)預(yù)計(jì)將耗資680億美元（約4 217億人民幣元），而造“超級回路”的費(fèi)用僅占加州計(jì)劃建的高速鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的十分之一，成本要低得多?！俺壔芈贰钡墓て跒?～10年，建成后每年可運(yùn)輸乘客700多萬人次。“遠(yuǎn)距離傳物多少會令人恐懼，但還是有人愿意去試一試?！瘪R斯克說，“在還沒有成為現(xiàn)實(shí)情況下，超快旅行的唯一選擇就是在地上或者地下建造一條管道，同時讓管道擁有一種特殊的環(huán)境。”

“超級回路”交通技術(shù)公司從世界各地招募了100多名專家和工程師，其中近一半就職于波音、美國宇航局、雅虎、空中客車和太空探索科技公司等?！俺壔芈贰苯煌夹g(shù)公司研究團(tuán)隊(duì)目前正對膠囊艙、車站和路線開展研發(fā)，三個主要環(huán)節(jié)都取得了進(jìn)展。工程師們制造出模型，以確定“超級回路”的設(shè)想是否具有可行性。作為“超級回路”新型交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的第一步，計(jì)劃建造一條測試軌道。加州大學(xué)洛杉磯分校的克雷格·霍德戈特斯教授表示：“他們可以將這一設(shè)想視為一張白紙，可以在上面實(shí)現(xiàn)自己的夢想?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2017/03/23/kxdz201507kxdz20150712-3-l.jpg" style="">

有人點(diǎn)贊有人擔(dān)憂

一些交通運(yùn)輸專家對于“超級回路”新型交通系統(tǒng)持懷疑態(tài)度，其中一大疑慮當(dāng)?shù)氐牡卣鹜{。馬斯克回應(yīng)道，“超級回路”的管道設(shè)計(jì)充分考慮了怎樣應(yīng)對惡劣天氣和地震。至于如何免疫，具體實(shí)施辦法尚未確認(rèn)，現(xiàn)在還不得而知。

另外，技術(shù)專家還對管道密封、管道與膠囊艙間隙的精確度控制、不同壓強(qiáng)區(qū)域的接口銜接等各個環(huán)節(jié)仍存在安全上的擔(dān)心?！俺壔芈贰狈桨敢度雽?shí)際應(yīng)用，存在著整套系統(tǒng)的各種技術(shù)如何完整銜接的問題。馬斯克提出使用特斯拉電動跑車所采用的電動馬達(dá)，并通過太陽能電磁板生產(chǎn)和儲存能源。但目前鋰電池尚且不能保證電動汽車的足夠行駛里程，用于超高速列車顯然讓人不太放心，太陽能電池板能否提供足夠的能量也是個問題。

美國加州高鐵管理局主席丹·理查德提醒說，建設(shè)“超級回路” 還要考慮到如何穿越地震帶，減少對農(nóng)業(yè)、商業(yè)和社區(qū)以及環(huán)境等各方面的影響。作為一種大眾交通方式，對“超級回路”新型交通系統(tǒng)目前更大的分歧集中于經(jīng)濟(jì)成本的估算。外界普遍認(rèn)為，馬斯克低估了“超級回路”的建設(shè)成本。

“‘超級回路是一個擁有很長歷史的科幻想法，但馬斯克恰恰是一個能夠讓它變成現(xiàn)實(shí)的人。”倫敦帝國學(xué)院的物理學(xué)家馬丁·阿切爾表示，“馬斯克開發(fā)出高速特斯拉電動汽車，這是很多人此前認(rèn)為不可能的事情。他還是太空探索科技公司的領(lǐng)導(dǎo)者，這是目前唯一一家制造出成功與國際空間站實(shí)現(xiàn)對接的商業(yè)飛船的制造商?！?