“超級回路”來了

李忠東

由于成功實現了電動跑車的商業化，美國著名發明家伊隆·馬斯克成為史蒂夫·喬布斯之后全球科技界的超級偶像。喬布斯是美國蘋果公司聯合創辦人，獲得的專利總數達458項，被譽為計算機業界與娛樂業界的標志性人物。馬斯克因創辦太空探索科技公司、聯合創辦特斯拉汽車和貝寶（全球最大的在線支付平臺之一）而聞名，現在擔任太空探索科技公司的執行長兼首席設計師、特斯拉汽車公司執行長兼產品架構師和太陽能公司主席，是美國現代第一輛可在高速路上行駛的純電動量產車特斯拉跑車的聯合設計者之一。馬斯克曾提出多項高新科技項目，其中最新公布的“超級回路”新型交通系統設計方案極富幻想色彩，尤其引人注目。這種依賴于“真空管道運輸”技術的交通構想獲得了普遍的關注，再次激發人們對移動速度的想象力。

最高時速1？223千米？

馬斯克理想中的運輸系統將比現有的子彈頭列車快3～4倍，是飛機速度的兩倍。“超級回路”新型交通系統設計方案計劃在洛杉磯和舊金山之間架起一條低氣壓密封管道，交通工具是通過管道里的膠囊狀太陽能動力客艙，能容納4～6名乘客或367千克貨物，還可以運載小轎車，每30秒發出一輛。膠囊艙采用太陽能為動力，通過將太陽能電池板安裝在管道頂部，“超級回路”能夠產生遠遠超過膠囊艙需求的電量。為了準備夜間或者遇到多云天氣時使用，太陽能電池板發的電能將存儲到電池組中。

“超級回路”被馬斯克稱為除了汽車、火車、飛機和船舶之外的第五種交通方式，是一個介于超音速飛機、軌道炮和空氣曲棍球桌的結合體。它的線路能夠高頻率運行，設計行駛的最高速度可以達到每小時1 223千米，超過了音速。

“超級回路”將為旅行帶來革命性的變化，坐膠囊艙跑完洛杉磯到舊金山613千米的距離只需要30分鐘，僅為乘飛機的一半，單程費用大約在19美元（約119人民幣元）左右。旅客感到就像游覽迪斯尼世界飛越太空山一樣，充滿著驚險刺激。飛越太空山是一座設于迪士尼樂園的室內過山車，巨大的圓錐形建筑物外表看起來像一個未來的或超脫塵俗的山。

在相隔1 600千米以下的城市之間，“超級回路”是一種實用的交通解決方案。如果超過這一距離，最好選擇飛機。在進行路途較近的旅行時，坐“超級回路”優于飛機，因為乘飛機在登機和下機上會浪費很多時間。

“超級回路”管道采用鋁合金制造，固定在相隔45～90米的支柱上。膠囊艙由氣墊支撐，內部設計與飛機類似。每一個膠囊艙都采用加壓設計，安裝緊急制動系統同時準備備用氧氣，以便在發生緊急情況時使用。“超級回路”既能高速行駛，也能低速行駛。管道回路中的橫向加速度低于地鐵，可有效防止乘客暈車。膠囊艙的踏腳處在設計上非常人性化，提高乘客的乘坐體驗。

“超級回路”不受天氣影響，不會出現人為操作失誤，要比一般的交通方式更安全。即使發生嚴重事故，也能保障乘客的安全。例如，大規模膠囊艙在減壓時，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。再如，當一個膠囊艙出事時，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。在發動機驅動車輪作用下，膠囊艙仍可運行到安全地帶。

讓未來的發展更美好

由于對加州當前的交通現狀不滿意，馬斯克開始思考新型的交通系統。2013年8月12日，這位知名企業家提出一種“超級回路”新型交通概念，從洛杉磯地區的西爾馬區連接至舊金山灣區以東的海沃德，以表達對“造價位居世界前列、速度卻排在倒數位置”的加州高鐵項目獲批的失望。這是一個假想的亞音速浮空列車系統，用一個局部真空的管道系統承載膠囊型的列車，大大減低空氣阻力，理論上能用相對低的功率高速行駛。

加利福尼亞州北部和舊金山灣區南部是硅谷和噴氣推進實驗室的所在地，取得的一系列重大成果令人難以置信，是當今美國乃至全世界的資訊科技產業的先鋒。硅谷擁有1萬多家大大小小的電子工業公司，所生產的半導體集成電路和電子計算機分別占全美的1/3和1/6，成為美國高新技術的搖籃。在這樣一個舉世聞名的地方選擇建造成本高、速度慢的高鐵，使得坐高鐵比乘飛機還糟糕，簡直不可思議。

馬斯克希望建造一種速度更快、成本更低、更加便利、安全性更高和不易受天氣影響的交通系統，把美國的大城市連接在一起，讓未來朝著更加美好的方向發展。他深信“超級回路”就是這種可以使夢想成為現實的新型交通系統，能夠讓絕大多數人認可和接受。

“超級回路”交通技術的想法基于氣動導管，這是一種用于發射裝有文件的“囊型容器”，可以將文件在辦公樓各樓層之間進行傳遞。馬斯克設想把“囊型容器”變成膠囊艙，在搭載了人員甚至汽車后在低壓管道內快速穿行。這種設計的優勢在于把空氣湍流降至最低，與此同時使速度最大化。為了克服膠囊艙前方的空氣阻力，可以利用壓縮機將空氣移至膠囊艙的后方。

按照設計，“超級回路”酷似一支散彈獵槍。管道在旅途的絕大多數段落里并排運行，隨后末端閉合形成一個環。由于管道內幾乎沒有空氣存在，因此膠囊艙的速度可達到每小時1 000多千米。“超級回路”采用磁加速，磁鐵還能同時起到固定膠囊艙的作用。像空氣曲棍球臺那樣，膠囊艙會隨著速度的提升在氣墊上飄浮起來。

建筑成本比高鐵更低

馬斯克提議，用第一條“超級回路”將5號州際公路取而代之。建造這條穿過農業發達的加利福尼亞州中央谷的城際“超級回路”如果只用于搭載乘客，耗資僅為60億美元（約372億人民幣元）。倘若要搭載人、貨物和車輛，造價也只需75億美元（約465億人民幣元）。計劃建造的加州高速鐵路運輸系統預計將耗資680億美元（約4 217億人民幣元），而造“超級回路”的費用僅占加州計劃建的高速鐵路運輸系統的十分之一，成本要低得多。“超級回路”的工期為7～10年，建成后每年可運輸乘客700多萬人次。“遠距離傳物多少會令人恐懼，但還是有人愿意去試一試。”馬斯克說，“在還沒有成為現實情況下，超快旅行的唯一選擇就是在地上或者地下建造一條管道，同時讓管道擁有一種特殊的環境。”

“超級回路”交通技術公司從世界各地招募了100多名專家和工程師，其中近一半就職于波音、美國宇航局、雅虎、空中客車和太空探索科技公司等。“超級回路”交通技術公司研究團隊目前正對膠囊艙、車站和路線開展研發，三個主要環節都取得了進展。工程師們制造出模型，以確定“超級回路”的設想是否具有可行性。作為“超級回路”新型交通系統設計方案的第一步，計劃建造一條測試軌道。加州大學洛杉磯分校的克雷格·霍德戈特斯教授表示：“他們可以將這一設想視為一張白紙，可以在上面實現自己的夢想。”

有人點贊有人擔憂

一些交通運輸專家對于“超級回路”新型交通系統持懷疑態度，其中一大疑慮當地的地震威脅。馬斯克回應道，“超級回路”的管道設計充分考慮了怎樣應對惡劣天氣和地震。至于如何免疫，具體實施辦法尚未確認，現在還不得而知。

另外，技術專家還對管道密封、管道與膠囊艙間隙的精確度控制、不同壓強區域的接口銜接等各個環節仍存在安全上的擔心。“超級回路”方案要投入實際應用，存在著整套系統的各種技術如何完整銜接的問題。馬斯克提出使用特斯拉電動跑車所采用的電動馬達，并通過太陽能電磁板生產和儲存能源。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。

美國加州高鐵管理局主席丹·理查德提醒說，建設“超級回路” 還要考慮到如何穿越地震帶，減少對農業、商業和社區以及環境等各方面的影響。作為一種大眾交通方式，對“超級回路”新型交通系統目前更大的分歧集中于經濟成本的估算。外界普遍認為，馬斯克低估了“超級回路”的建設成本。

“‘超級回路是一個擁有很長歷史的科幻想法，但馬斯克恰恰是一個能夠讓它變成現實的人。”倫敦帝國學院的物理學家馬丁·阿切爾表示，“馬斯克開發出高速特斯拉電動汽車，這是很多人此前認為不可能的事情。他還是太空探索科技公司的領導者，這是目前唯一一家制造出成功與國際空間站實現對接的商業飛船的制造商。”