Bagaimana dengan "manusia" dalam sistem tabung transportasi manusia?

Hyperloop menjadi kenyataan; pertanyaannya bukan tentang seberapa cepat itu bisa melaju, dan lebih banyak tentang apakah kita ingin mengendarainya. 

Percakapan Hipotesis Hari Thanksgiving, Oktober 2020: 

"Jadi, menurutmu Mom akan membuatnya untuk makan malam?" 

“Dia bilang ada sesuatu yang harus dilakukan, dan mungkin tidak tiba tepat waktu…” 

“Ayo, Montreal hanya berjarak setengah jam…” 

“Ya, tapi kamu kenal dia— kupikir dia lebih suka pergi jauh ke sini…” 

"Apa? Menyetir?? Di zaman sekarang ini? Katakan padanya untuk langsung naik Hyperloop!” 

Sementara konsep sistem transportasi tabung telah berkembang cukup lama, butuh waktu status technogeek-selebriti dari satu Elon Musk untuk menghasilkan bunga saat ini. Buku putihnya tahun 2013 menguraikan visinya untuk sistem transportasi yang mengubah permainan dari LA ke San Francisco yang cepat, aman, murah, dan ramah lingkungan (dan di sepanjang jalan dengan cerdas mengubah istilah kikuk "Transportasi Tabung Vakum Manusia" menjadi elegan— dan mungkin merek dagang--“Hyperloop"). 

Banyak universitas, entitas penelitian, dan perusahaan teknologi telah berpartisipasi dalam uji coba sumber terbuka, berlomba untuk menghasilkan prototipe kerja terbaik. Korporasi didirikan dengan harapan dapat bermitra dengan pemerintah atau sektor swasta dalam mengembangkan sistem ini di berbagai tempat.     

Dan sementara rintangan masih ada mengenai desain dan integrasi ke dalam sistem transportasi umum yang berfungsi, dapat dipahami bahwa ada antisipasi besar dalam moda transportasi yang berpotensi revolusioner. Publik telah terpesona dengan visi menderu-deru melintasi kota dan benua, menentang geografi dan cuaca, dan dalam waktu singkat. 

Kanada telah melemparkan topi teknologinya ke atas ring, milik TransPod, sebuah perusahaan yang berbasis di Toronto yang berjanji untuk memiliki desain dan berjalan paling cepat pada tahun 2020. TransPod membayangkan koridor Toronto-Montreal yang memotong perjalanan 5 jam (atau transportasi kargo) menjadi perjalanan 30 menit.     

Dianna Lai adalah Direktur Komunikasi TransPod, dan dia menjelaskan mengapa perusahaan mereka memandang perlu untuk memperkenalkan bentuk transportasi baru. 

“Kami ingin menghubungkan orang, kota, dan bisnis dengan transportasi berkelanjutan dan berkecepatan tinggi yang dapat membayangkan kembali cara kita hidup dan bekerja,” kata Ms. Lai. “Dengan memperkecil jarak, kita dapat meningkatkan pertukaran orang dan barang, memaksimalkan efisiensi untuk bisnis seperti transportasi kargo, dan menciptakan peluang untuk pertumbuhan perkotaan.” 

Selain di Amerika Utara, proyek-proyek sedang dibahas di seluruh dunia: Skandinavia, Eropa Utara, Rusia, dan Negara-negara Teluk menyatakan minatnya pada usaha serupa, mengakui bahwa memang ada janji dalam sistem transportasi baru yang lebih cepat, lebih ekonomis. layak dan kurang membebani lingkungan. 

Karena sains memang seksi (Magnet melayang! Bepergian melalui ruang hampa tanpa gesekan! Kecepatan hingga 1000km/jam!), sebagian besar hype (permainan kata-kata) telah dikembangkan dari teknologi ini: desain apa yang dapat membuat konsep tersebut berjalan secepat mungkin, melalui terowongan dengan konstruksi terbaik, menggunakan sumber listrik terbersih? 

Namun sebelum kita mengadopsi Hyperloop sebagai sistem angkutan massal, kita harus menjawab secara mendasar pertanyaan bahwa tidak ada teknologi yang dapat berinovasi, atau tidak ada desain yang dapat mengatasi-- dugaan penumpang manusia. Intinya:  

Bisakah kita mengendarai sesuatu dengan sangat cepat? Dan mungkin yang lebih penting: apakah kita mau? 

Sekilas Hyperloop 

• Teknologi mirip dengan MagLev kereta, digunakan untuk menangguhkan dan memindahkan pod di sepanjang jalur tabung, mempercepat atau memperlambat dalam semburan yang dikendalikan komputer 

•Sumber daya “Hijau”, seperti sel surya, menghasilkan gerakan pod serta pendukung kehidupan dan penerangan 

•Rute yang diusulkan: LA-San Francisco, LA- Las Vegas, Paris-Amsterdam, Toronto-Montreal, Stockholm-Helsinki, Abu Dhabi-Dubai, Rusia -Tiongkok 

•Estimasi biaya: dari $7M (perkiraan Elon Musk) hingga $100M (perkiraan NY Times 2013) 

 Apa yang Baik untuk Rollercoaster adalah Buruk untuk Hyperloop 

Seperti yang dapat dibuktikan oleh siapa pun yang pernah naik rollercoaster, bukan kecepatan yang memberikan kegembiraan, tetapi perubahan kecepatan atau arah yang tiba-tiba. Jadi untuk Hyperloop, kekhawatiran penumpang bukanlah tentang bagaimana mereka dapat mentolerir kecepatan maksimum saat berada di atas kapal, melainkan bagaimana mereka akan mengelola gaya yang terlibat dalam akselerasi, deselerasi, dan perubahan arah. Kita perlu mengatasi perubahan yang cepat ini karena, untuk mencapai kecepatan seperti itu, penumpang harus menanggungnya dalam jumlah yang jauh lebih drastis daripada yang dirasakan di wahana sensasi taman hiburan.  

Cara biasa untuk mempercepat atau memperlambat adalah melakukannya dengan satu dorongan besar, seperti menginjak pedal gas atau menginjak rem. Untuk mencapai kecepatan lepas yang diperlukan, astronot mengalami sekitar 3g (tiga kali gravitasi bumi) selama peluncuran; pilot pesawat tempur mungkin harus menahan efek sesaat hingga 9g dalam tanjakan atau penyelaman cepat — efeknya bisa lebih dari sekadar meraih tas muntah. Pilot atau astronot yang berada dalam kondisi fisik puncak diketahui pingsan di bawah kondisi tekanan yang diperkuat ini — lalu bagaimana dengan rata-rata komuter? 

Kevin pembuat sepatu, seorang profesor di Western University, telah melakukan studi ekstensif tentang aliran darah dari jantung dan ke otak, dan khususnya bagaimana gaya akselerasi dan deselerasi dapat memengaruhinya. Dia setuju bahwa meskipun akan ada masalah fisiologis, itu tidak dapat diatasi. 

"Kebanyakan manusia dapat mentolerir kekuatan hingga 2g," kata Dr. Shoemaker. "Untuk mengatasi potensi masalah akselerasi linier, kita tidak harus membuat setiap penumpang memakai G-suit pilot-tempur. Menjaga mereka duduk menghadap ke arah trek, misalnya, dapat meminimalkan efek akselerasi linier." 

Solusi yang dibayangkan oleh perancang TransPod untuk membagi interval ini di seluruh rute adalah, misalnya, menargetkan 'semburan' akselerasi sekitar 0.1g, mirip dengan apa yang akan kita rasakan di kereta bawah tanah yang sedang melaju. Dengan menekan gas atau rem dengan lembut, diharapkan seperti saat lepas landas dan mendarat pesawat, perubahan ini akan diminimalkan ke tingkat yang dapat ditoleransi. 

Faktanya, setiap penyimpangan dari garis lurus akan berdampak lebih besar pada penumpang. Disebut sebagai momentum sudut oleh fisikawan, ini adalah gaya yang sekali lagi membuat liku-liku di rollercoaster menarik; bahkan orang yang tidak mencari sensasi pun mengalami hal ini saat bernegosiasi di tikungan tajam. Oleh karena itu, setiap penyimpangan arah dapat membuat pengendara kereta bawah tanah kehilangan keseimbangannya; misalnya, kendaraan dengan pusat gravitasi tinggi bahkan bisa terguling. 

Kereta berkecepatan tinggi saat ini memiliki mekanisme kemiringan (atau canting) di mana gaya inersia dikurangi dengan bersandar ke arah kurva. Seperti pengendara sepeda yang berbelok saat berbelok atau menanjak di bagian luar arena pacuan kuda, hal ini sedikit banyak melawan gaya rotasi ini. TransPod telah memasukkan spesifikasi self-canting dalam prototipenya untuk mengatasi akselerasi lateral. Tetapi bahkan dengan mekanisme ini, Ms. Lai mengakui bahwa menyimpang dari garis lurus teoretis – dan efek momentum sudut – akan berdampak pada kecepatan desain mereka akan berjalan.  

“Kami tidak ingin melampaui akselerasi lateral 0.4g, dan karena geografi akan menentukan kelengkungan trek apa pun, kami harus menyesuaikan kecepatan sesuai dengan itu.” 

Mungkin Aman, Tapi Akankah Nyaman? 

Mengatasi masalah ini pada dasarnya hanyalah permulaan; karena untuk sesuatu yang benar-benar dianggap angkutan massal, seharusnya tidak hanya aman tetapi juga nyaman - tidak hanya untuk pelancong bisnis, tetapi juga untuk nenek, balita, atau orang yang mungkin memiliki kondisi medis. Tidak semua orang akan mengendarai sesuatu hanya karena cepat, terutama jika pertukarannya adalah perjalanan yang sulit atau tidak nyaman.  

Desainer di TransPod telah memasukkan ergonomi ke dalam model dan prototipe desain mereka karena mereka menyadari bahwa pola pikir komuter yang santai dan mudah diakses sangat penting bagi orang yang ingin mencoba sesuatu yang baru. 

“Ini adalah salah satu pertimbangan utama kami di TransPod,” kata Ms. Lai. “Desain kami memastikan bahwa berkendara akan lebih nyaman daripada yang Anda alami di pesawat atau kereta api. Kami mengintegrasikan beberapa elemen kunci ke dalam sistem levitasi kami untuk menangani jumlah getaran yang akan dihadapi sistem baru ini dengan kecepatan tinggi.”  

Desain ergonomis mungkin lebih dari sekadar menciptakan tempat duduk yang nyaman. Profesor Alan Salmoni menduga bahwa karena kita berhadapan dengan paradigma baru mengenai kecepatan dan gaya tinggi, kita mungkin harus meninjau kembali efek yang mungkin timbul dari gerakan berulang dan frekuensi getar, baik dari gerakan mobil penumpang, atau mekanisme dan mesin yang menggerakkan dia. 

"Pada kecepatan ini, kami memiliki penelitian terbatas pada hal-hal yang sekarang kami anggap remeh, seperti efek getaran, baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang pada tubuh manusia," jelas Dr. Salmoni. "Sekarang sementara efeknya memang dapat diabaikan bagi penumpang yang naik kereta peluru, misalnya, kami tidak begitu yakin tentang efek ini pada kecepatan yang jauh lebih tinggi, atau jika ada frekuensi getaran yang lebih intens yang memengaruhi tubuh manusia." 

“Terutama jika ada kondisi medis yang tersembunyi, seperti pembuluh darah yang melemah, atau jika orang tersebut rentan terhadap ablasi retina… apakah mereka akan berisiko lebih tinggi? Sejujurnya aku tidak bisa mengatakannya.” 

Dr. Shoemaker setuju dan mengusulkan bahwa izin medis yang diperoleh sebelum perjalanan udara juga harus diwajibkan bagi pelancong Hyperloop yang diduga. Bahkan, dia melihat pengembangan Hyperloop yang berkelanjutan sebagai area untuk memajukan minat penelitiannya. 

“Saya ingin menjadi sukarelawan untuk naik salah satu (pod) ini dan membawa semua instrumen saya dan mengukur bagaimana tubuh manusia akan bereaksi terhadap perubahan kecepatan atau arah yang tiba-tiba ini.” 

Kalaupun Kita Ingin Mengendarainya, Apakah Akan Dibangun? 

Sementara beberapa proyeksi ekonomi menjanjikan bahwa Hyperloop akan lebih murah dalam jangka panjang, investasi infrastruktur akan berarti suntikan modal dalam jumlah besar. Perkiraan sangat bervariasi karena perhitungan harus memasukkan biaya di luar pembangunan jalur, misalnya, tanah harus disesuaikan untuk sistem, dan perencana kota perlu dikonsultasikan di mana stasiun harus dipasang. Dan untuk membuat sistem seperti Hyperloop menjadi kenyataan, pemerintah dan masyarakat harus berkomitmen penuh untuk pengembangannya. 

Perusahaan seperti TransPod mengenali dan memahami sikap 'tunggu dan lihat' yang lazim di kalangan pemangku kepentingan potensial, terutama dengan teknologi yang inovatif, mengganggu, dan tentu saja mahal. Karena itu, TransPod telah terlibat dalam diskusi dengan pemerintah tentang pendekatan terbaik untuk mengimplementasikan sistem ini, berdasarkan kebutuhan yang mereka rasakan.    

Salah satu aplikasi awal, misalnya, adalah untuk angkutan barang. Ini tidak hanya akan menyoroti manfaat ekonomi dari pengangkutan barang dengan kecepatan yang jauh lebih cepat, tetapi juga dapat mulai membiasakan masyarakat dengan sistem tersebut dan membantu transisi yang pada akhirnya membawa penumpang.