Con người có thể chịu được áp lực khi di chuyển bằng Hyperloop?

Dự án Hyperloop One đã có một bước ngoặt lớn khi chứng minh được tiềm năng di chuyển vận tốc siêu cao của hệ thống dịch chuyển siêu tốc Hyperloop.

Trong thử nghiệm tại vùng hoang mạc phía bắc thành phố Las Vegas, với công nghệ dịch chuyển cách mạng của mình, hãng đã thành công với việc gia tăng tốc độ của chiếc ván trượt lên đến 100km/h chỉ trong 1 giây. Được biết những chiếc xe thể thao cao cấp nhất như Porsche 918 Spyder, LaFerrari và các xe tham gia đua công thức một cũng mất đến hơn gấp đôi thời gian mới đạt được tốc độ kể trên.

Thành công bước đầu với tấm ván trượt dài khoảng 3 mét mở đầu cho một chiếc khoang tàu thực sự dài đến 60 mét khởi động vào khoảng cuối năm nay. Đích đến thực sự đầu tiên của cựu kỹ sư Brogan BamBrogan tại công ty cung cấp động cơ tên lửa SpaceX và nhà sáng lập dịch vụ Uber, Shervin Pishevar là xây dựng một hệ thống ống trải dài từ chính thành phố Las Vegas tới Thành phố của các Thiên thần Los Angeles.

Cho đến nay Hyperloop đã gom góp được đến 100 triệu USD tiền vốn (khoảng 2.200 tỷ đồng). Một con số khá ấn tượng nhưng hiện nay chưa thể đủ để làm yên lòng các hành khách tương lai..

Con người và khả năng chịu đựng trọng lực gấp nhiều lần trái đất

Ý tưởng dịch chuyển với tốc độ âm thanh thực sự rất quấn hút. Nhưng liệu con người có "chịu nổi nhiệt" không?

Trong những ngày đầu có ý muốn đưa con người ra ngoài vũ trụ, NASA đã xây nên những thiết bị kiểm nghiệm khả năng chịu lực quán tính mức độ cao của con người. Cụ thể tại Viện Nghiên cứu Trung tâm Ames của NASA, các nhà khoa học đã mô phỏng áp lực gấp 20 lần trọng lực trái đất bình thường.

Họ phát hiện ra nếu được tập luyện kỹ càng, cơ thể con người có thể chịu đựng được áp lực rất lớn dù khi ấy sự vận động sẽ bị hạn chế tối đa (tới 20G). Để dễ so sánh hơn, tàu lượn vui chơi cảm giác mạnh bậc nhất thế giới “Tower of Terror” tại Nam Phi cũng chỉ có trọng lực gấp 6,8 lần trái đất, chỉ bằng 1/3 so với con số phi hành gia có thể chịu đựng được với thời gian ngắn.

Trong lần hạ cánh gần đây của tàu Soyuz - Nga, khi hạ cánh phi hành gia đã chịu áp lực kinh hồn đến 9 lần trọng lực địa cầu. Các phi thuyền gần đây càng ngày càng được gỡ bỏ áp lực quán tính phải chịu đựng mỗi khi bay ra ngoài khí quyển trái đất vì chiều hướng phát triển của các nhà khoa học vũ trụ hiện nay đang nhằm vào phục vụ những chuyến bay thường xuyên hơn cho "dân thường" trong tương lai gần.

Theo nhà nghiên cứu tâm lý học tại Viện Ames, Lee Stone: “Các phi hành gia hiện nay thông thường chỉ chịu áp lực dưới mức 2G (gấp 2 lần trọng lực trái đất). Điều này hoàn toàn do tính toán của chúng tôi nhằm phục vụ những chuyến bay cho người bình thường, không cần trải qua các bài tập cho phi hành gia chuyên nghiệp. Ở những ngưỡng cao hơn, từ 4G đến 5G trở đi bạn dễ dàng có thể gặp tai nạn chấn thương”.

Và đây cũng chính là vấn đề gặp phải đối với các nhóm nghiên cứu nỗ lực hiện thực hóa phương tiện di chuyện chỉ vài năm trước đây còn là một khái niệm giả tưởng không hơn không kém.

Quán tính, sức ép và trọng lực mới là những thứ các hãng Hyperloop đang phải đương đầu

Hyperloop hứa hẹn tốc độ di chuyển lên đến 1220 km/h chỉ kém tốc độ âm thanh (1236km/h) một kẽ tóc. Nếu so với máy bay chở khách 747, Hyperloop nhanh hơn đến 130%.

Josh Giegel, phó giám đốc kỹ thuật giải thích: “Công nghệ Hyperloop của chúng tôi cực kỳ an toàn, những người cao tuổi cho đến các thú nuôi nhút nhát cũng yên tâm ngồi lên nó. Hành khách Hyperloop sẽ có trải nghiệm không khác gì khi ngồi trên chiếc máy bay thông thường”.

Nhưng vấn đề chưa bao giờ nằm ở tốc độ, vì thực tế, theo nếu có di chuyển với tốc độ gần ánh sáng đi chăng nữa mà gia tốc giữ được ở mức ổn định, hành khách trong khoang tàu vẫn có thể ung dung thưởng thúc trà đạo hay đọc sách.

Gia tốc mới là vấn đề trọng tâm ở đây. Với sự gia tăng tốc độ kỷ lục như đươc chứng kiến trong cuộc thử nghiệm vừa qua, sự an toàn của hành khách không thể đảm bảo được.

Giải pháp trước mắt của Hyperloop là tránh sự gia tăng tốc độ quá đột ngột mà thay vao đó tăng dần tốc độ lên sao cho áp lực hành khách cảm nhận được chỉ ngang so với khi máy báy dân dụng dâng cao tốc độ khi khởi động. Trọng lực khi đó sẽ không vượt quá 1,3 lần trọng lực trái đất.

Và như vậy, hành khách sẽ có một chuyến di êm ả và mọi vấn đề đã được giải quyết..

Nếu không tính đến việc tàu Hyperloop có thể sẽ có lúc cần phải quẹo sang phải, sang trái hoặc thậm chí bất ngờ dừng hẳn lại.

Nếu bạn từng ngồi trên những xe buýt thành phố thôi bạn cũng hiểu cái cảm giác mỗi khi xe đột ngột quẹo vào một đường bên. Những lúc này, dùng hết sức giữ chắc vào cột bám để tránh đụng chạm vào các hành khách khác cũng chẳng thể đủ để bạn chống lại quán tính của chính cơ thể mình.

Và đây cũng chính là một trong những vấn đề mà các nhà khoa học phát triển Hyperloop phải đối mặt. Theo nghiên cứu viên Stone: “Vấn đề cơ bản là hướng di chuyển của khoang tàu cũng sẽ tạo ra một lực tác động lên hành khách. Hướng ngồi là một đề tài nóng hổi tại NASA. Trong tình huống lý tưởng nhất, toàn bộ hướng lực sẽ tập trung vào ngay lưng của bạn, giữ cho dòng máu của bạn tập trung tại đó. Dĩ nhiên ngay cả trong tình huống lý tưởng nhất này, phụ nữ mang thay hoặc những người ốm yếu cũng có khả năng gặp tai nạn”.

Nếu không điều hướng được lực sao cho máu của bạn tập trung tại trọng tâm cơ thể, sự gia tăng lực từ việc quẹo hướng có thể sẽ khiến máu của bạn dội mạnh vào các thành máu gây ra chấn thương.

Dù phương pháp tăng tốc của Hyperloop chưa được làm rõ, nhưng khi so sánh với chiếc tàu điện từ nhanh nhất thế giới, con tàu Shanghai Maglev với tốc độ lên đến gần 500km/h. Shanghai Maglev cần tời một đương ray cong dài với bán kính 4,4 km để giữ cho dạ dày các hành khách của mình “giữ phong độ” mà không đồng loạt ói ra vì mất định hướng.

Còn về vấn đề phanh gấp, Hyperloop Transportation Technologies là đối thủ chính của Hyperloop One, đã gợi ý đến việc sử dụng những động cơ ngược chiều để giảm tốc độ tàu ngay tức khắc. Xét về phương diện vật lý, điều này hoàn toàn có thể thực hiện được.

Nhưng xét về phương diện hánh khách, nếu khoang tàu Hyperloop dừng lại một cách đột ngột, nó sẽ gây ra một lực tương đương gấp 10 lần so với việc bạn đâm xe khi đang lái với vận tốc 100 km/h.

Dù vậy nếu lời hứa từ nhóm phát triển được thực hiện đúng theo tiêu chuẩn đề ra, việc di chuyển thường xuyên với Hyperloop hoàn toàn có thể. Nhà khoa học Lee Stone lấy ví dụ: “Thậm chí ngay bây giờ, nhiều anh doanh nhân tội nghiệp vẫn phải chịu 1,3 trọng lực trái đất hàng ngày trên các chuyến bay dồn dập của mình, mà cũng đâu có gặp phải vấn đề nào về sức khỏe đâu”.