Matkustajat menossa Hypeloopiin

Olisiko hyperloop-superjuna Turun ja Tukholman välillä realistinen?


Viime päivinä on jälleen puhuttu huimasta hankkeesta: hypeloop-yhteydestä Turun ja Tukholman välillä. Nopealla tunnelijunalla matka taittuisi vajaassa vartissa. Mistä oikein on kyse ja olisiko hanke oikeasti mahdollinen? 


Heti ensimmäiseksi vastaus viimeiseen kysymykseen: kyllä, hanke on täysin mahdollinen. 

Tänään aamulla MTV3:n Huomenta Suomi -ohjelmassa vierailleen tulevaisuudentutkija Risto Linturin mukaan esimerkiksi Helsingin ja Turun tai Tampereen välille tehty hyperloop maksaisi itsensä takaisin noin kuudessa vuodessa, pessimistisestikin arvioiden 12 vuodessa.

"Kun otetaan huomioon se, että tällainen yhteys parantaisi tuottavuutta ja aktiivisuutta kaupungeissa mahdollisesti jopa 15%, olisi hyperloopin kustannukset katettu jopa kuudessa kuukaudessa", laskee Linturi.

"Meren alle tehtävä putki sen sijaan on sen verran kalliimpi ja riskialttiimpi, että suhtaudun siihen epäillen ainakin toistaiseksi."

Maan päälle rakennettuna hyperloop-radan tekeminen on edullisempaa kuin tavallisen rautatien tekeminen, eikä sää – kuten lumisateet – vaikuta sen toimintaan lainkaan.

"Hyperloop ei olisi siis vain mahdollinen, vaan jopa niin kannattava, että sen tekemisen tarkempi suunnittelu kannattaisi aloittaa saman tien", sanoo Linturi ja toteaa, että juuri tällaista etunojaa tulevaisuuden tekniikkaan Suomessa nyt tarvittaisiin.

Tästä ei voi olla enempää yhtä mieltä: hyperloop olisi täydellinen hanke Suomeen. 

Uusvanha ajatus

Hyperloop on Space X -avaruusyhtiön ja Tesla-sähköautojen taustalla olevan Elon Muskin ehdottama todella nopea, futuristiselta tuntuva liikenneväline, jota hän itse on esimerkiksi hahmotellut rakennettavaksi Kaliforniaan Los Angelesin ja San Franciscon välille.

Periaate on hyvin yksinkertainen. Kyseessä on pitkä ilmasta lähes tyhjäksi pumpattu putki, jonka sisällä liikkuisi pieniä kapseleita. Ihmiset ja rahti olisivat näiden noin parin sentin korkeudella leijuvien kapseleiden, "podien" sisällä. Kun kapselit leijuvat ilmassa, ei kitka hidasta niiden kulkua, ja kun putkessa on hyvin vähän ilmaa, ei ilmanvastuskaan ole hidastamassa menoa.

Niinpä putken reunassa olevat magneetit riittävät puskemaan kapselin vauhtiin, joka voisi olla parhaimmillaan jopa noin 1200 km/h. 

Idea putken sisällä kulkevasta junasta ei ole mitenkään uusi, sillä jo 1800-luvun puolivälissä Englannissa suunniteltiin ja tehtiinkin ns. pneumaattisia junia, joissa ilmanpainetta käytettiin junan liikuttamiseen. Kyseessä olivat kuin suuret putkipostit, mutta ne eivät olleet lainkaan käyttökelpoisia – etenkin kun tuolloin käytettävissä ei ollut tervalla käsiteltyjä nahkakappaleita parempia tiivisteitä.

Noin 80 vuotta sitten amerikkalainen rakettipioneeri Robert Goddard pohdiskeli vakuumijunaa, eli laitetta, missä rakettimoottorin työntämä juna liikkuisi täysin tyhjäksi ilmasta pumpatussa pitkässä putkessa. Suurin ongelma oli tuolloinkin se, miten putki saataisiin tyhjäksi ja pidettyä tyhjänä.

Nykytekniikallakin satoja kilometrejä pitkän, noin 2,5 metriä halkaisijaltaan olevan putken pitäminen täysin ilmasta tyhjänä olisi erittäin haastavaa, joten hyperloop tekee tässä kompromissin ja ajatuksena on käyttää noin sadasosaa Maan normaalipaineesta putken sisällä. Silloin ilmanvastus on jo erittäin pieni, mutta tiiviydestä voi vähän tinkiä. 

Se, että putken sisällä on vähän ilmaa, on itse asiassa hyvä ajatus siksi, että kapselin pitämiseen leijumassa voisi käyttää ilmatyynytekniikkaa. Jo nyt raskaiden lastien siirtämiseen halleissa käytetään pieniä ilmatyynyjä, ja tekniikka toimii oikein hyvin. 

Suurella nopeudella liikkuva kapseli ahmisi sisäänsä putkessa olevaa ohutta ilmaa suuren turbiinin avulla ja puhaltaisi ilman kapselin alla oleviin kiskomaisiin ilmatyynyihin. Näin se voisi leijua puolentoista sentin korkeudella.

Vaihtoehtoisesti leijumiseen voisi käyttää magneetteja. Esimerkiksi sopivia kestomagneetteja käyttämällä leijuminen olisi helppo toteuttaa. Tämä tekisi kapselien tekemisestä myös helpompaa, koska ahdinta, putkia ja ilmatyynyjä ei tarvittaisi.

Kun magneettien hinta putoaa koko ajan, olisi tämä kenties taloudellisesti myös mahdollista. Suprajohtavat, esimerkiksi hiukkaskiihdyttimistä tutut voimakkaat magneetit ovat tarpeettoman hankalia ja kalliita hypeloopissa käytettäväksi.

Millaista matkanteko olisi?

Hyperloop-koerata on parhaillaan rakenteilla Yhdysvalloissa ja sillä on tarkoitus tehdä ensimmäisiä koeajoja jo kesällä. Kyseessä on vielä normaalia pienempikokoinen rata, mutta myös täysikokoisen koeradan tekeminen alkaa tämän vuoden puolella.

Musk on heittänyt pallon hyperloopin käytännön toteuttamisesta yrityksille, ja kolme firmaa on ottanut kopin. Näistä yksi, pisimmällä hankkeessaan oleva Hyperloop Technologies on ollut aktiivisin ehdottamassa yhteyttä Turusta Tukholmaan.

Tekniikan edelleen kehittämiseen ja uusien ideoiden metsästämiseen Musk on valjastanut yliopistoja. Hän järjesti kilpailun, jonka perusteella alkuvuodesta valittiin neljä voittajaa, joiden ehdotukset hyperloopiksi tullaan testaamaan pienoismallikoeradalla. 

Erityisen kiinnostavia ehdotuksissa olivat konseptit matkustajakapseleiksi. 

Niiden suunnittelussa onkin edessä useita haasteita, sillä niiden tulee olla kevyitä, kestäviä ja lisäksi sellaisia, että ahtaanpaikankammoiset tai muuten supernopeaa putkikyytiä vierastavat kokisivat menon miellyttäväksi. 

Turvallisuus on myös tärkeä asia: kapseleiden täytyy pystyä seisahtumaan nopeasti putkessa olevien hätäpoistumisluukkujen kohdalle nopeasti ja automaattisesti.

Sisätiloiltaan kapselit olisivat nyt ehdotetusti vähän kuin pieniä lentokoneita tai Pendolino-junia. Ne olisivat 2,3 metriä halkaisijaltaan olevia sylintereitä, joissa olisi istuimia kaksi kummallakin puolella ja käytävä keskellä.

Yhteen kapseliin mahtuisi parikymmentä matkustajaa, ja liikenne hoituisi kuin vuoristoradalla: kun kapseli tulee täyteen tai se on odottanut vähän aikaa matkustajia, se lähtisi matkaan. Ei siis aikatauluja, vaan matkaan pääsisi lähes saman tien asemalle saavuttua. 

Kyyti ei kuitenkaan olisi mitenkään vuoristoratamaista. Se olisi jopa tylsää.

Ainoat kokemukset olisivat alun kiihdytys ja lopun jarrutus. 

Kiihdytys tapahtuisi hellävaroen vain noin 0,5 g:n kiihtyvyydellä. Se on hieman enemmän kuin kiitoradalla kiihdyttävässä lentokoneessa. Ja hidastuvuus olisi samaa luokkaa ennen päämäärään saapumista.

Matkavauhdissa ei suurta nopeutta huomaa, etenkin kun kurvit ovat erittäin loivia ja kapseli kallistuu hieman käänteissä. 

Kapseleiden seinissä olisi todennäköisesti suuria näyttöruutuja, joihin voidaan laittaa viihdytystä tai vaikkapa kuvaa parhaillaan ulkopuolella olevasta maisemasta aivan kuin kyseessä olisi suuri ikkuna.

Ei mitään uutta ja ihmeellistä tekniikkaa

Edeltävässä ei ole mitään eksoottista, paitsi toteutus. Tällaista ei ole tehty koskaan aikaisemmin, vaikka kaikki palasen tekemiseen ovat olemassa.

Todella pitkän lähes tyhjän putken tekeminen on hankalaa, mutta ei lainkaan mahdotonta. Kapseleissa käytettävä tekniikka on lähes arkista. Jopa niin, että jopa suomalainen teollisuus voisi aivan hyvin tehdä hyperloosin kaltaisen systeemin.

Suomella itse asiassa olisi erittäin hyvät lähtökohdat hyperloop-edelläkävijäksi, koska täällä on erittäin hyvää kestomagneettiosaamista, kokemusta laadukkaiden, suurten teräsrakenteiden tekemistä sekä paljon yhtiöitä, jotka ovat maailman huippua energiatekniikassa.

Suomalainen hiilikuitu- ja komposiittiosaaminen on myös korkealaatuista, oli jopa huippua maailmassa, joten kapseleiden rakentaminen myös luonnistuisi erinomaisesti.

Hyperloop-ratoja on ehdotettu toistaiseksi myös Keski-Eurooppaan mm. Amsterdamin ja Pariisin välille sekä Slovakiaan. Parhaimmillaan tekniikka olisikin suurkaupunkien välillä, mutta jopa nykyisellä kustannustasolla se olisi kannattavaa Suomen sisäisessä liikenteessä suurimpien asutuskeskusten välillä.

"Veivaaminen sote-alueiden kanssa voitaisiin myös unohtaa, jos Tampereelta pääsisi Helsinkiin vartissa", heitti Linturi Huomenta Suomessa ja välitti viestin myös studion lämpiön puolella vuoroaan odotelleelle peruspalveluministeri Juha Rehulalle.

Tunnelissa voisi kuljettaa myös rahtia. Kaikki kuvat: Hyperloop Technologies.