نفوذ ایلان ماسک به زیرزمین/ پروژه جدید اسپیس ایکس چیست؟

به گزارش خبرنگار حوزه علم، فناوری و دانش‌بنيان گروه دانشگاه خبرگزاری آنا، چهارم شهریور سال 1317 شمسی، آئين گشايش راه‌آهن سراسری در ایران انجام گرفت. پروژه‌ای که تحولی بزرگ در صنعت حمل و نقل داخل کشور محسوب می‌شد. آیا امروزه با وجود توسعه‌ی بزرگراه‌های پرسرعت و گسترش خطوط هوایی، همچنان می‌توان به مترو و راه‌آهن به عنوان یک انتخاب ایده‌آل نگریست؟

بیشتر بخوانید: تجربه‌های متفاوت اسپیس‌ایکس/ایلان ماسک در قالب پروژه‌های فضایی به دنبال چیست؟

ایلان ماسک را که حتما می‌شناسید؟ او بیش از همه به خاطر اتومبیل‌های برقی و صنایع فضایی مشهور است. اما سرمایه‌گذاری جدید او در حوزه‌ی حفاری و تونل‌سازی قرار است انقلابی را در صنعت حمل و نقل ایجاد کند. ماسک اعتقاد دارد برخلاف تصور رایج، آینده‌ حمل و نقل در آسمان‌ها نهفته نیست بلکه زیرزمین خواهد بود و در این گزارش تلاش می‌شود تا این اهداف و پروژه‌ روشن‌تر شود.

چرا ایلان ماسک اینقدر به تونل‌ها علاقه دارد؟!

ماسک بر این باور است که رفتن به زیرزمین، انتخابی بهتر از سفرهای هوایی جمعی است. بالا رفتن به وسیله‌ اتومبیل‌های پرنده، یک سری تازه‌ای از مشکلات از جمله سروصدا، نگرانی از وضعیت آب‌وهوا، امنیت ایمنی عابران روی زمین و... را ایجاد خواهد کرد. با حفر تونل‌های تازه، ترافیک به زیرزمین منتقل می‌شود، سر و صداها محدود خواهد شد و شاید در جلوتر از تقسیم نواحی مختلف شهری از طریق بزرگراه‌ها بتوان جلوگیری می‌کند.

ساخت این تونل‌ها باید کاملا برای افراد نامحسوس باشد و ماسک معتقد است با توجه به اینکه ظرفیت زیادی وجود دارد، باید تونل‌های جدید احداث کرد. او ایده‌ تونل‌ها را دوست دارد زیرا پروژه‌ای طولانی مدت است، تاثیر منفی زیادی بر ساختارهای فعلی شهر و محیط زیست ندارد و احتمالا قدری چون حال و هوای علمی‌تخیلی را دارا است.

ابتکار تازه‌ ایلان ماسک دقیقا چیست؟

هزاران سال است که انسان‌ها تونل‌های زیرزمینی حفر می‌کنند، ده‌ها سال است که متروهای درون شهری مورد استفاده قرار می‌گیرد. بنابراین، این پروژه‌ جدید دقیقا به چه دردی می‌خورد؟ چرا مردی که سال‌ها روی فناوری‌های نسل بعدی کار کرده است به چیزهایی که تا همین حالا هم بشر به آن دست یافته است و عملکرد قابل قبولی در مورد آن داشته است می‌پردازد؟ جواب ساده است، کارایی بالاتر.

ممکن است بتوانیم تونل‌هایی بهتر از گذشته حفاری کنیم، اما این بدان معنا نیست که ما آن را به صورت کارآمدتر یا با هزینه‌ای مناسب‌تر به بهره‌برداری می‌رسانیم. نمونه بارز این امر پروژه‌ موسوم به "Big Dig" در بوستون آمریکا بود که اوایل قرن جدید شروع به کار کرد و قرار بود بزرگراه‌های مرکز شهر بوستون را به یک سری تونل‌های جانبی سوق دهد. این پروژه هر چند گرانقیمت‌ترین پروژه‌ی درون شهری در تاریخ این کشور از آب درآمد اما بسیاری امروز آن را پروژه‌ای شکست خورده به حساب می‌آورند زیرا ناکارآمدی و افزایش هزینه‌های آن به رقم شگفت‌آور 22 میلیارد دلار و بازه‌ 15 ساله برای تکمیل آن، ابدا مقرون به صرفه نبود. و این‌ها صرف نظر از این حقیقت بودند که در کیفیت محصول نهایی شبهاتی وجود دارد.

ایلان ماسک امیدوار است از پروژه‌های کابوس‌واری همچونBig Dig  جلوگیری کند. بحث سر اختراع دوباره‌ چرخ نیست؛ یکی از تفاوت‌های مهم در اینجا این است که آن‌ها از روش‌های بهتری برای حفاری زیرزمین استفاده می‌کنند. به طور خاص، ایلان ماسک قصد دارد سرعت حفر تونل‌ها را بسیار بالاتر و ارزانتر نسبت به فناوری‌های امروزی درآورد.

همچنین در این پروژه مفروض است که از فناوری هایپرلوپ استفاده شود و امکان اتصال شهرهای مجاور به یکدیگر فراهم گردد. هایپرلوپ روش تازه‌ی حمل‌و‌نقل سریع است که توسط ایلان ماسک مطرح شده ‌است. در هایپرلوپ، کپسول‌هایی در شرایط خلا(برای جلوگیری از  اصطکاک) داخل لوله‌هایی قرار می‌گیرند و سرعتی معادل یک هزار و 220 کیلومتر بر ساعت تولید می‌کنند(تصور کنید حدودا ظرف 10 دقیقه‌ می‌توان از تهران به سواحل دریای مازندران رسید!).

در این پروژه برای بهبود روند کلی حفاری، بر ارتقای چندین حوزه در زمینه‌ حفاری تونل تمرکز شده است. برخی از پیشرفت‌ها عبارتند از:

TBM‌های جدید (دستگاه‌های حفر تونل): TBM‌های فعلی بسیار کند عمل می‌کنند. ایلان ماسک جایی به گفته است که این دستگاه‌ها حدود 14 برابر کندتر از حرکت حلزون کار می‌کنند. TBM ‌های جدیدی که در حال عرضه است اگرچه هنوز کُند به حساب می‌آیند اما از حلزون سریع‌ترند و زمان حفاری را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهند. برای اینکه قدرت این دستگاه‌های جدید را بتوانید تصور کنید همین توضیح کفایت می‌کند که این  TBMهای برقی سه برابر دستگاه‌های معمول انرژی مصرف می‌کنند.

استراتژی‌های پشتیبانی جدید: در حال حاضر، TBM‌ها نیمی از وقت خود را برای تونل کندن و نیمی دیگر از وقت خود را صرف محکم‌سازی جایی می‌کنند که حفر کرده‌اند. در این پروژه‌ جدید بنا بر این است تا TBM  این دو کار را همزمان انجام دهند.

تونل‌های کوچکتر: تونل‌های ساخته شده توسط TBM جدید تنها 14 فوت عرض دارند(کمتر از 5 متر)،که معادل نیمی از اندازه‌ تونل‌های تک خطه‌ مدرن است. در نتیجه، تونل‌سازی سه تا چهار برابر ارزانتر در می‌آید.

تحقیق و توسعه: شما خوانندگان بخش علم و فناوری آنا غریبه نیستید، تقریبا طی 50 سال هیچ تحقیقات جدی نوینی در حوزه‌ی تونل‌سازی انجام نشده است. ایلان ماسک قصد دارد تا منابع چشمگیری را برای توسعه روش‌ها و تجهیزات جدید برای سرعت بخشیدن به این روند سرمایه گذاری کند.

در حال حاضر چه کارهایی دارد انجام می‌شود؟

ایلان ماسک آنقدر برنامه‌های مختلفی را در دستور کار خود قرار داده است که اصلا جای تعجب ندارد که اگر تاکنون چیزی از این پروژه نشنیده باشید، اما واقعیت اینجاست که تا همینجا سه سال از آغاز کارهای این پروژه می‌گذرد.  

تونل آزمایشی کوچکی براساس روش‌های جدید در سال 2017 ساخته شد، با این وجود این تونل حدودا دو کیلومتری در دسامبر 2018 رونمایی شد. ماسک قصد داشت تونل دوم را به موازات آزادراه 405 در غرب لس‌انجلس بسازد، اما پس از مخالفت‌ها، پروژه لغو شد. با این وجود پروژه‌های دیگر هنوز هم در حال برنامه‌ریزی هستند.

این شرکت در اوت سال 2018 سیستم حلقه‌ای را پیشنهاد داد که لس‌انجلس را به قسمت‌هایی از سالن‌ها و تالارهای هالیوود وصل می‌کرد و هزینه‌ی کل این سفر سریع چهار دقیقه‌ای را به 1 دلار کاهش می‌داد. این پروژه هم اکنون در مراحل بررسی و دریافت پروانه‌های زیست محیطی است، و هنوز تاریخی برای ساخت و ساز یا افتتاح آن تعیین نشده است. با این وجود ماسک گفته است که ساخت و سازها برای این پروژه کمتر از 14 ماه طول خواهد کشید.

همچنین سیستم مشابهی برای شهر شیکاگو و ارتباط با فرودگاه آن در دست بررسی است. شاید بزرگترین و بلند پروازانه‌ترین پروژه‌ی ماسک در حال حاضر تونل پیشنهادی برای اتصال بالتیمور به واشنگتن باشد که به افراد امکان می‌دهد تا طی حدود 15 دقیقه بین دو شهر حرکت کنند. پیش‌بینی می‌شود ساخت تونل بسته به سرعت TBM  بین 12 تا 20 ماه طول بکشد. هدف بلند مدت ساخت تونل بین نیویورک سیتی و واشنگتن  است که انتظار می‌رود مدت زمان سفر را به تنها 30 دقیقه تقلیل دهد.

چه موضوعاتی هنوز باید مورد توجه قرار گیرد؟

در مورد حفر تونل‌های جدید برای حمل و نقل چندین مسئله وجود دارد، که باید مورد توجه قرار گیرند. این مسائل شامل موارد زیر هستند:

زمین لرزه‌ها و ارتعاشات: تونل‌ها در فاصله‌ عمیقی نسبت به سطح زمین حفاری خواهند شد. این امر بدین معنی است که انتقال خدمات اضطراری به آن ناحیه کار دشواری خواهد بود. بنابراین انتظار می‌رود که تونل‌ها ابدا در زمین لرزه‌ها آسیب نبینند و تمام جوانب احتیاط در نظر گرفته شود.

خاک: خواه ناخواه با عملیات حفاری مقادیر زیادی خاک تولید خواهد شد. با این حجم عظیم خاک باید چه کرد؟ ماسک گفته است در شرکت خود فناوری‌هایی را توسعه داده است که به آن امکان بازیافت خاک و استفاده از آن برای تولید آجر و سرامیک را می‌دهد. آنها حتی به دنبال راه‌هایی برای استفاده از این آجرها به عنوان بخشی از روکش تونل استفاده کنند.

تولید گازهای گلخانه‌ای: این شرکت از یک روش اسکیت برقی(electric skate) برای انتقال تجهیزات سوخت بنزین استفاده می‌کند(متاسفانه تجهیزات تونل‌سازی به انرژی زیادی نیاز دارند و هنوز نمی‌توانند کاملا برقی باشند). این کمک می‌کند تا حداقل برخی از تولید گازهای گلخانه ای در این فرآیند کاهش یابد. احتمالا پس از اتمام تونل‌ها، از وسایل نقلیه برقی در آن استفاده خواهد شد.

اندازه: اندازه‌ تونل‌ها کم است و در گذشته از چنین ابعادی برای پروژه‌های آب و فاضلاب استفاده می‌شد. بنابراین قابل تصور است که باید خودرو‌ها و قطارها و ... اختصاصا برای چنین تونل‌هایی باریکی ساخته سود. ماسک در گذشته چند مورد جالب را پیشنهاد کرده است اما هنوز وسیله‌ نقلیه‌ی اختصاصی‌ای ساخته نشده یا اگر هم ساخته شده به اطلاع عموم نرسیده است.

انتهای پیام/4144/