中秋節(jié)剛過，國慶長假又將來臨，如果你去旅行，將會(huì)選擇何種交通方式？汽車、飛機(jī)、火車還是輪船？或許有一天，這些人們習(xí)以為常的交通方式都將out了——如果被譽(yù)為第五種現(xiàn)代交通工具的“超級(jí)高鐵”實(shí)現(xiàn)的話。乘坐這種理論時(shí)速可以超過2萬公里的現(xiàn)實(shí)版“時(shí)光機(jī)”，只要半小時(shí)就可跨越中國南北端。

好吧，這還只是一個(gè)夢(mèng)想。不過，今年8月，美國電動(dòng)汽車公司特斯拉和民營航天公司SpaceX的創(chuàng)始人伊隆·馬斯克（Elon Musk），正式推出了另一個(gè)高科技項(xiàng)目“超級(jí)回路（Hyperloop）”，使這種依賴于“真空管道運(yùn)輸”技術(shù)的交通構(gòu)想，再次激發(fā)人們對(duì)移動(dòng)速度的想象力。按照馬斯克的構(gòu)想，“超級(jí)回路”的行駛速度將能夠達(dá)到每小時(shí)800英里（1287公里），30分鐘內(nèi)就可以將搭載旅客的“膠囊列車”從洛杉磯運(yùn)送至舊金山。

原理

“膠囊車”在低氣壓密封管道行駛

由于成功實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)跑車的商業(yè)化，馬斯克現(xiàn)在成為繼喬布斯之后全球科技界的超級(jí)偶像，他提出的高新科技項(xiàng)目也獲得了更多的關(guān)注，最新公布的就是極富幻想色彩的“超級(jí)回路”計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃提出在洛杉磯和舊金山之間架起一條低氣壓密封管道，通過管道里的膠囊狀太陽能動(dòng)力客艙，乘客就可以在30分鐘內(nèi)飛越兩地640公里的距離，它的設(shè)計(jì)行駛速度可以達(dá)到每小時(shí)800英里（1287公里）。線路將能夠高頻率運(yùn)行，“膠囊車”可以每30秒發(fā)出一輛，并且可以運(yùn)載小轎車。

馬斯克認(rèn)為，“超級(jí)回路”是超音速飛機(jī)、軌道炮和空氣曲棍球桌的結(jié)合體。而他理想中的運(yùn)輸系統(tǒng)將比現(xiàn)有的子彈頭列車快3—4倍，是現(xiàn)在飛機(jī)速度的2倍。不過，馬斯克聲稱他現(xiàn)在已經(jīng)很忙，因此只能公布“超級(jí)回路”的技術(shù)概念平臺(tái)，希望公眾能夠積極提供改善意見，并有人能將方案落地實(shí)施。

而美國科技公司ET3近日則公布了比馬斯克更激進(jìn)的“膠囊列車”計(jì)劃。ET3公司已經(jīng)著手建設(shè)一個(gè)4.8公里長、時(shí)速高達(dá)6500公里的真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)，用于模擬試驗(yàn)。按照設(shè)計(jì)師的構(gòu)想，工程人員將在地面上搭建類似鐵路軌道的固定真空管道，管道中的交通工具是一個(gè)類似太空艙的膠囊狀座艙，因此稱為“膠囊列車”。該座艙單體重183公斤，比一輛汽車還輕，長約4.87米，能容納4—6名乘客或367公斤貨物。這些“膠囊”將被放置在真空管道中，由彈射裝置像發(fā)射炮彈一樣啟動(dòng)座艙，無間斷地駛往目的地。在沒有摩擦力的真空環(huán)境中運(yùn)行，“膠囊列車”運(yùn)行速度最高可能達(dá)到每小時(shí)6500公里。

這樣的超高速交通夢(mèng)想，上世紀(jì)以來不斷煽動(dòng)科學(xué)家的激情。20世紀(jì)60年代，美國蘭德咨詢公司和麻省理工學(xué)院的專家通過技術(shù)分析，設(shè)想一種21世紀(jì)高速交通工具——真空管運(yùn)輸系統(tǒng)。這個(gè)設(shè)想提出修建一條橫貫美國東西、長達(dá)3950公里的地下隧道，隧道內(nèi)抽成相當(dāng)于1‰個(gè)大氣壓的真空，將磁浮系統(tǒng)安裝在隧道內(nèi)，理論時(shí)速可以達(dá)到匪夷所思的22500公里。

事實(shí)上，1934年，世界第一個(gè)磁浮列車專利獲得者、德國工程師肯佩爾就曾提出，在真空隧道中運(yùn)行磁浮列車，時(shí)速可以達(dá)到1800公里。但一直以來，全球交通科技界更加致力于探索在開敞大氣中運(yùn)行磁浮列車的方法。著名高鐵專家、中國科學(xué)院和中國工程院院士沈志云認(rèn)為，“歷史的結(jié)論很清楚，必須回到肯佩爾的道路上來，不回避真空管道，才能實(shí)現(xiàn)400km/h以上的超高速交通的夢(mèng)想?！?/p>

馬斯克的“超級(jí)回路”和ET3公司“膠囊列車”計(jì)劃，正是重新燃起人們“在真空管道中高速旅行”的夢(mèng)想。

挑戰(zhàn)

真空管道建設(shè)1公里或超10億元

“真空管道運(yùn)輸”的商用目前看來仍然遙遙無期，實(shí)際上多年來一直處于紙上談兵的理論探索階段。這其中既有技術(shù)瓶頸問題，而更主要的是作為一種大眾交通工具，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面的可行性，以及建設(shè)成本和運(yùn)營費(fèi)用的問題。

多位國內(nèi)外交通技術(shù)專家都曾指出，單純從技術(shù)上考慮，讓列車在密閉、低壓強(qiáng)的管道中高速運(yùn)行，不存在不可克服的困難。目前建設(shè)真空或低壓管道磁懸浮列車所需的各種關(guān)鍵技術(shù)，包括超導(dǎo)電磁鐵、低壓管道、壓縮機(jī)、太陽能、直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等，也都已成熟可行。1999年，美國ET3公司創(chuàng)始人、機(jī)械工程師奧斯特（DarylOster）就曾申請(qǐng)獲得真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)明專利。在瑞士，工程師也曾完成一項(xiàng)真空隧道高速列車研究。隧道中抽成一定的真空，相當(dāng)于協(xié)和式飛機(jī)作高速飛行所需的大氣密度，運(yùn)行車體用磁懸浮的方式，由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，但設(shè)計(jì)時(shí)速只有500公里，是一個(gè)接近常規(guī)鐵路的方案。

“真空管道運(yùn)輸”要投入實(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。如在“超級(jí)回路”方案中，馬斯克提出使用特斯拉ModelS電動(dòng)跑車所采用的電動(dòng)馬達(dá)，并通過太陽能電磁板生產(chǎn)和儲(chǔ)存能源。但目前鋰電池尚且不能保證電動(dòng)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(gè)問題。

另外一個(gè)是安全問題。馬斯克宣稱，“超級(jí)回路”要比一般的交通方式更安全，不受天氣影響，不會(huì)出現(xiàn)人為操作失誤。即便在發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，“超級(jí)回路”也能保障乘客的安全。例如大規(guī)模膠囊艙減壓時(shí)，膠囊艙會(huì)像飛機(jī)一樣自動(dòng)為乘客提供氧氣面罩，并釋放隨膠囊艙儲(chǔ)存的壓縮空氣；在一個(gè)膠囊艙出現(xiàn)事故時(shí)，其他膠囊艙會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)緊急剎車裝置，同時(shí)整個(gè)管道迅速增壓。在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪作用下，膠囊艙仍可運(yùn)行到安全地帶。但技術(shù)專家對(duì)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(gè)環(huán)節(jié)仍存在擔(dān)心。美國加州高鐵管理局主席丹·理查德（DanRichard）還認(rèn)為，建設(shè)“超級(jí)回路”還要考慮到如何穿越地震帶，減少對(duì)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，“真空管道運(yùn)輸”目前更大的分歧存在于對(duì)經(jīng)濟(jì)成本的估算，這將決定其投入商用的時(shí)間。馬斯克稱，建造從洛杉磯到舊金山的城際“超級(jí)回路”，如果只用于搭載乘客的話，耗資僅為60億美元，如果該系統(tǒng)要搭載人、貨物和車輛，造價(jià)也只需75億美元。“超級(jí)回路”系統(tǒng)的工期為7—10年，建成后每年可運(yùn)輸乘客700多萬人次。而計(jì)劃建造的加州高鐵計(jì)劃預(yù)計(jì)將耗資680億美元。馬斯克因此認(rèn)為“超級(jí)回路”將更加適合距離在1000英里以下的城際交通。但外界普遍認(rèn)為馬斯克低估了“超級(jí)回路”的建設(shè)成本。

沈志云曾對(duì)媒體表示：“（真空管道高速交通）技術(shù)上不存在太大問題，但成本太高了，這么長的隧道，還需要抽氣，地鐵修1公里需要8個(gè)億，真空管道1公里10個(gè)億也下不來?！?/p>

未來交通方式狂想曲

無論“超級(jí)回路”狂想曲何時(shí)奏響，人們對(duì)于更快更便捷交通的追求無疑都不會(huì)停止。在地面交通領(lǐng)域，隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加速發(fā)展，傳統(tǒng)汽車正在改變DNA，智能汽車的商用已經(jīng)呼之欲出。而在航空領(lǐng)域，超音速電動(dòng)飛機(jī)可望在未來改變現(xiàn)在飛機(jī)的高能耗局面，私人飛箭則可望實(shí)現(xiàn)太空旅行的夢(mèng)想。

1、超音速電動(dòng)飛機(jī)

在萬米高空中行駛的飛機(jī)，雖然因減少地面空間阻力而提高了速度，但它卻需要損耗大量高級(jí)燃油，不符合節(jié)能環(huán)保要求。這就催生了電力驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)。目前已經(jīng)研制成功的可載人電動(dòng)飛機(jī)主要包括太陽能飛機(jī)、蓄電池電動(dòng)飛機(jī)和燃料電池飛機(jī)等類型。

美國電動(dòng)汽車公司特斯拉和民營航天公司SpaceX的創(chuàng)始人伊隆·馬斯克，最近則提出另一個(gè)大膽的高科技計(jì)劃：超音速、全電動(dòng)、可垂直起降的噴氣式飛機(jī)。馬斯克介紹，超音速電動(dòng)飛機(jī)具有非常好的環(huán)境效益，速度快而且安靜。由于該飛機(jī)是垂直起降，因此不需要長長的跑道，這樣機(jī)場也能建得更小。如果電動(dòng)飛機(jī)設(shè)計(jì)正確，那么飛行到足夠的高度后，電動(dòng)飛機(jī)產(chǎn)生的超音波爆聲將比時(shí)下的飛機(jī)更小。這樣，對(duì)空中飛人來說，長時(shí)間的飛行依然能擁有較好的睡眠?！拔蚁Ｍ麜?huì)有人去做這個(gè)項(xiàng)目。如果沒人去做，將來的某天或許我會(huì)去做?！瘪R斯克說。

2、私人飛箭

私人飛箭是又一個(gè)和“科技狂人”馬斯克有關(guān)的交通項(xiàng)目。2012年，馬斯克的SpaceX公司，成功將“龍”太空艙與國際太空站對(duì)接后返回地球，開創(chuàng)了太空運(yùn)載的私人運(yùn)營時(shí)代。隨后，馬斯克雄心勃勃宣布計(jì)劃未來將發(fā)射費(fèi)用降低到商業(yè)航天發(fā)射市場的1/10，并研制世界最大的火箭用于星際移民。

SpaceX公司正在研發(fā)一種可以在太空飛行之后重新進(jìn)入地球大氣層，并垂直返回發(fā)射臺(tái)，且仍然可以再次起飛的火箭。這種可重復(fù)使用的火箭將是降低太空旅行成本的關(guān)鍵。SpaceX公司已經(jīng)建立了一個(gè)名為“草蜢”（Grasshopper）的亞太空軌道實(shí)驗(yàn)火箭，這個(gè)火箭已經(jīng)成功發(fā)射并安全著陸，SpaceX的下一步計(jì)劃就要建立一個(gè)可以穿越真正太空并安全返回的火箭。

3、聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛汽車

2012年，谷歌開發(fā)的無人駕駛汽車在美國內(nèi)華達(dá)州獲準(zhǔn)上路測(cè)試，引發(fā)了智能汽車的研發(fā)熱潮。而在未來，如果能像用因特網(wǎng)連接每一臺(tái)電腦一樣，通過車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)所有智能汽車的連接和互相感應(yīng)，那么城市交通將發(fā)展革命性變化。

而在2010年，通用汽車的EN-V電動(dòng)聯(lián)網(wǎng)概念車就曾在上海世博會(huì)上全球首發(fā)。EN-V通過整合全球定位系統(tǒng)（GPS）導(dǎo)航技術(shù)、車對(duì)車交流技術(shù)、無線通信及遠(yuǎn)程感應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)駕駛和自動(dòng)駕駛的兼容。汽車的主人給座駕一個(gè)地點(diǎn)指令，它便能帶你上班或回家；睡著也沒關(guān)系，它能根據(jù)路面和交通狀況，自己安全行駛；還能夠根據(jù)指令自行進(jìn)入停車庫，在主人下班的時(shí)候前來迎候。