Amazing Maglev technology, Startram Project, Future of Travel?

Son günlerde Maglev trenleriyle ilgili şeyler okudum ve ulaşabilecekleri hız kapasitesinden oldukça etkiledim. ( rekor 581 km/h). Altını çizmek gerekir ki, bu rakamlar hız konusunda ileride ulaşılabilecek olası limitleri sınırlamıyor.. Olasılıklar arasında vakumla örtülü trenlerden tutunda bazı çılgın muhendislerin hayallerini süsleyen uzay trenlerine ilginç projeler var. (Startam Project) . Bakalım gelecek ne getirecek, ama kabul etmek gerekir ki fikirler şimdikten ilham verici.

Öncelikle konunun temelleri hakkında bazı bilgiler sunalım.

Manyetik levitasyon treni

1.“MAGLEV” sözcüğü ingilizce “Magnetic Levitation” sözcüklerinin kısaltılmasıyla elde edilmiş, yani “manyetik olarak havada tutma, yükseltme” anlamına geliyor. Maglev kavramı, aslında günlük hayatta çok uzak olmadığımız bir kavram. Bildiğimiz gibi, iki mıknatısın eş kutupları birbirini iter. Alt alta uygun şekilde konulmuş iki mıknatıstan biri manyetik itme kuvvetlerinin etkisiyle diğerinin üzerinde hiçbir şeye değmeden havada durabilir. Magnev trenler de temelde bu ilkeyle çalışırlar. Magnev trenlerin altında mıknatıslar bulunur. Aynı zamanda maglev trenler için özel olarak üretilmiş tren raylarında da elektromıknatıslar bulunur. Elektromıknatıs, bir telin üzerinden elektrik akımı geçmesiyle oluşturulan manyetik alana sahip mıknatıstır. Tellerden akım geçmediğinde manyetik etki de ortadan kaybolur ya da akımın yönü kontrol edilerek mıknatısın kutupları değiştirilebilir. Bu mıknatıslar sayesinde tren, raylar üzerinde 10 mm’lik bir yükseklikte ilerler. Raylarla temas olmadığı için sürtünme büyük ölçüde azaltılmış olur. Trenin şekli de havayla sürtünmeyi en aza indirecek şekilde tasarlanır. Yani, bu trenlerin motoru yoktur ve hiçbir yakıt tüketmemektedirler. Zaten, bu taşıtın önemi de çok daha çevre dostu, hızlı ve ucuz olmasından kaynaklanmaktadır.

Maglev trenlerin günlük yaşamdaki ilk örneği, Çin’in Şangay kentinde kullanılmaya başlandı. 30 km’lik bir hat üzerinde çalışan tren, bu mesafeyi 7 dakika 20 saniyede geçebiliyor. Fakat, Magnev tren teknolojisi büyük ölçüde geliştirilme aşamasında olduğu için henüz yaygın olarak kullanılmaya başlanmadı. Şu an Almanya ve Japonya, magnev tren teknolojileri üzerinde çalışıyor.

Magnev trenler, normal trenlere oranla daha hızlı ve ucuz olmalarına karşın, çok güçlü elektromıknatıslar ve çok duyarlı kontrol sistemleri gerektiriyor ve şu anki teknoloji, bu trenlerin yaygın kullanımına izin verecek kadar gelişmiş değil. Magnev trenlerin önündeki diğer büyük engelse, normal tren raylarında çalışamıyor olmaları.(Bu konuda çalışmalar var normal tren raylarının ortasına yapılan bir sistem ile Maglev ve normal tren aynı rayları kullanılması planlanıyor.) Bu trenler için yerleşim merkezleri arasında özel hatlar döşenmesi gerekiyor ve bunun maliyeti de hayli yüksek. Fakat geçen zamanla birlikte gelişen teknoloji, maglev trenlerin avantajlarını artırdıkça bu maliyet göze alınabilir. Gelecekte bu tür trenler, özellikle ülke içi yolcu taşımacılığında havayolu taşımacılığının yerini alabilir. 2050 yılında bu trenlerin vakumlu tünellerin içinde saatte 3000 km hızla seyahet etmemize olanak sağlayacağı tahmin ediliyor ki bu da ingiltere’den Amerika’ya trenle 2 saat içinde gidilebileceği anlamına geliyor.

Vacuum Maglev Test Train Breaks Speed Record

Chinese scientists from the Traction Power State Key Laboratory at the Jiaotong University (Chengdu) have successfully developed a Maglev train model that will travel as fast as an airplane. The test model of the vacuum maglev train was able to run in trial use at a speed equal to the speed of a plane, between 700 and 1,200 kilometers per hour.

By doing so, China has developed the world’s fastest Maglev train. Previous record-holder was Japan, whose Maglev JR-trains travel at 581 kilometers per hour.

Vacuum Tunnel for Maglev Technology

Shuai Bin, vice dean of the Jiaotong University, told the press that he expects that the new Maglev technology will be put into operation within 10 years: “What we have now, is just an experimental success. The value of the current research is small as there is a great challenge in adopting the Maglev test technology for practical use. But it’s an important experimental success and the target is to promote the new Maglev technology across the country in the years to come.” The revolutionary vacuum travel technology would allow passengers to make the trip from Guangzhou to Beijing in less than two hours while a similar flight takes three hours. There are several other advantages as well: Maglev trains would emit almost zero noise and consume only 10% of the fuel that a plane does. According to Science Pictorial, the Maglev trains would be even able to run –theoretically- at speeds of 20,000 kilometers per hour in vacuum tubes.

A Train to Space: All Aboard the 20,000-Mile-Per-Hour Low-Earth-Orbit Express

From the man who brought you magnetic levitation, a concept maglev cannon that could launch a train into space.

Today in grandiose space ambitions that would make even Newt Gingrich balk: a $60 billion, 1,000-mile long, 12-mile high, 20,000-miles-per-hour maglev train that starts on the ground and arrives in low Earth orbit. The minds behind the Startram project think it could reduce the cost per kilo (that’s like 2.2 pounds American) for cargo from roughly $10,000 to just $50.

A quick cost-benefit analysis says this makes sense. But does the technology? Here’s the gist, according to Startram (which, incidentally, is co-invented by one of the people who invented the superconducting maglev, Dr. James Powell): start a maglev train in a vacuum sealed tunnel on the ground, accelerate it for five straight minutes to speeds up to 5.6 miles per second, and launch it from the end of said tunnel–which, as it happens, needs to be raised about 12 miles into the sky where the air is thin enough that it won’t destroy the spacecraft-train, which is now moving about 20,000 miles per hour.

Now, in principle, there’s no part of building a super-fast maglev train that isn’t doable (how safe it would be is another question entirely). But how do you permanently suspend the business end of this massive maglev cannon a full twelve miles in the air? With maglev, of course. Powell and his partner Dr. George Maise posit that if they were to run a superconducting cable through the ground beneath the ascending maglev tunnel carrying 200 million amperes and cable in the launch tube itself bearing 20 million amperes, the tunnel would remain suspended up there via magnetic levitation, with huge cables holding it in position.

Apparently Sandia National Labs has actually reviewed this proposal and couldn’t find a reason to rule it out as a possibility entirely, though finding $60 billion in any budget for a far-out space train seems perhaps the least likely scenario out of all of this. But Startram does make a point: the space shuttle program alone cost nearly 3 times more than that over three decades. Maybe an express train to LEO is exactly what commercial space needs. But just for the record, we’re not suggesting any of our readers sign up for the inaugural ride.

The Startram Tunnel Rising Toward Low Earth Orbit