中秋節(jié)剛過，國慶長假又將來臨，如果你去旅行，將會選擇何種交通方式？汽車、飛機、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——如果被譽為第五種現(xiàn)代交通工具的“超級高鐵”實現(xiàn)的話。乘坐這種理論時速可以超過2萬公里的現(xiàn)實版“時光機”，只要半小時就可跨越中國南北端。

好吧，這還只是一個夢想。不過，今年8月，美國電動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），正式推出了另一個高科技項目“超級回路（Hyperloop）”，使這種依賴于“真空管道運輸”技術(shù)的交通構(gòu)想，再次激發(fā)人們對移動速度的想象力。按照馬斯克的構(gòu)想，“超級回路”的行駛速度將能夠達到每小時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

由于成功實現(xiàn)了電動跑車的商業(yè)化，馬斯克現(xiàn)在成為繼喬布斯之后全球科技界的超級偶像，他提出的高新科技項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“超級回路”計劃。這個計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)計行駛速度可以達到每小時800英里（1287公里）。線路將能夠高頻率運行，“膠囊車”可以每30秒發(fā)出一輛，并且可以運載小轎車。

馬斯克認為，“超級回路”是超音速飛機、軌道炮和空氣曲棍球桌的結(jié)合體。而他理想中的運輸系統(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“超級回路”的技術(shù)概念平臺，希望公眾能夠積極提供改善意見，并有人能將方案落地實施。

而美國科技公司ET3近日則公布了比馬斯克更激進的“膠囊列車”計劃。ET3公司已經(jīng)著手建設(shè)一個4.8公里長、時速高達6500公里的真空管道運輸系統(tǒng)，用于模擬試驗。按照設(shè)計師的構(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)境中運行，“膠囊列車”運行速度最高可能達到每小時6500公里。

這樣的超高速交通夢想，上世紀(jì)以來不斷煽動科學(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——真空管運輸系統(tǒng)。這個設(shè)想提出修建一條橫貫美國東西、長達3950公里的地下隧道，隧道內(nèi)抽成相當(dāng)于1‰個大氣壓的真空，將磁浮系統(tǒng)安裝在隧道內(nèi)，理論時速可以達到匪夷所思的22500公里。

事實上，1934年，世界第一個磁浮列車專利獲得者、德國工程師肯佩爾就曾提出，在真空隧道中運行磁浮列車，時速可以達到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，才能實現(xiàn)400km/h以上的超高速交通的夢想。”

馬斯克的“超級回路”和ET3公司“膠囊列車”計劃，正是重新燃起人們“在真空管道中高速旅行”的夢想。

挑戰(zhàn)

真空管道建設(shè)1公里或超10億元

“真空管道運輸”的商用目前看來仍然遙遙無期，實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)濟性方面的可行性，以及建設(shè)成本和運營費用的問題。

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、低壓強的管道中高速運行，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、太陽能、直線感應(yīng)電動機等，也都已成熟可行。1999年，美國ET3公司創(chuàng)始人、機械工程師奧斯特（DarylOster）就曾申請獲得真空管道運輸系統(tǒng)發(fā)明專利。在瑞士，工程師也曾完成一項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)和式飛機作高速飛行所需的大氣密度，運行車體用磁懸浮的方式，由直線電機驅(qū)動，但設(shè)計時速只有500公里，是一個接近常規(guī)鐵路的方案。

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

另外一個是安全問題。馬斯克宣稱，“超級回路”要比一般的交通方式更安全，不受天氣影響，不會出現(xiàn)人為操作失誤。即便在發(fā)生嚴重事故時，“超級回路”也能保障乘客的安全。例如大規(guī)模膠囊艙減壓時，膠囊艙會像飛機一樣自動為乘客提供氧氣面罩，并釋放隨膠囊艙儲存的壓縮空氣；在一個膠囊艙出現(xiàn)事故時，其他膠囊艙會啟動自動緊急剎車裝置，同時整個管道迅速增壓。在發(fā)動機驅(qū)動車輪作用下，膠囊艙仍可運行到安全地帶。但技術(shù)專家對管道密封、管道與膠囊艙間隙的精確度控制、不同壓強區(qū)域的接口銜接等各個環(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）還認為，建設(shè)“超級回路”還要考慮到如何穿越地震帶，減少對農(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，“真空管道運輸”目前更大的分歧存在于對經(jīng)濟成本的估算，這將決定其投入商用的時間。馬斯克稱，建造從洛杉磯到舊金山的城際“超級回路”，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，造價也只需75億美元。“超級回路”系統(tǒng)的工期為7—10年，建成后每年可運輸乘客700多萬人次。而計劃建造的加州高鐵計劃預(yù)計將耗資680億美元。馬斯克因此認為“超級回路”將更加適合距離在1000英里以下的城際交通。但外界普遍認為馬斯克低估了“超級回路”的建設(shè)成本。

沈志云曾對媒體表示：“（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個億，真空管道1公里10個億也下不來?！?/p>

未來交通方式狂想曲

無論“超級回路”狂想曲何時奏響，人們對于更快更便捷交通的追求無疑都不會停止。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，超音速電動飛機可望在未來改變現(xiàn)在飛機的高能耗局面，私人飛箭則可望實現(xiàn)太空旅行的夢想。

1、超音速電動飛機

在萬米高空中行駛的飛機，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燃油，不符合節(jié)能環(huán)保要求。這就催生了電力驅(qū)動的飛機。目前已經(jīng)研制成功的可載人電動飛機主要包括太陽能飛機、蓄電池電動飛機和燃料電池飛機等類型。

美國電動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，最近則提出另一個大膽的高科技計劃：超音速、全電動、可垂直起降的噴氣式飛機。馬斯克介紹，超音速電動飛機具有非常好的環(huán)境效益，速度快而且安靜。由于該飛機是垂直起降，因此不需要長長的跑道，這樣機場也能建得更小。如果電動飛機設(shè)計正確，那么飛行到足夠的高度后，電動飛機產(chǎn)生的超音波爆聲將比時下的飛機更小。這樣，對空中飛人來說，長時間的飛行依然能擁有較好的睡眠?！拔蚁Ｍ麜腥巳プ鲞@個項目。如果沒人去做，將來的某天或許我會去做。”馬斯克說。

2、私人飛箭

私人飛箭是又一個和“科技狂人”馬斯克有關(guān)的交通項目。2012年，馬斯克的SpaceX公司，成功將“龍”太空艙與國際太空站對接后返回地球，開創(chuàng)了太空運載的私人運營時代。隨后，馬斯克雄心勃勃宣布計劃未來將發(fā)射費用降低到商業(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入地球大氣層，并垂直返回發(fā)射臺，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)建立了一個名為“草蜢”（Grasshopper）的亞太空軌道實驗火箭，這個火箭已經(jīng)成功發(fā)射并安全著陸，SpaceX的下一步計劃就要建立一個可以穿越真正太空并安全返回的火箭。

3、聯(lián)網(wǎng)自動駕駛汽車

2012年，谷歌開發(fā)的無人駕駛汽車在美國內(nèi)華達州獲準(zhǔn)上路測試，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)連接每一臺電腦一樣，通過車聯(lián)網(wǎng)實現(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電動聯(lián)網(wǎng)概念車就曾在上海世博會上全球首發(fā)。EN-V通過整合全球定位系統(tǒng)（GPS）導(dǎo)航技術(shù)、車對車交流技術(shù)、無線通信及遠程感應(yīng)，實現(xiàn)了手動駕駛和自動駕駛的兼容。汽車的主人給座駕一個地點指令，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)指令自行進入停車庫，在主人下班的時候前來迎候。