Päivitys: Hollantilainen Delftin teknillisen yliopiston joukkue voitti kilpailun. Jutun lopussa esitellään heidän podiaan tarkemmin; muilta osin alla oleva teksti on alkuperäinen.

Hyperloop on Elon Muskin ideoima tunnelijunasysteemi, missä pitkän, ilmasta lähes tyhjäksi imetyssä putkessa ihmisiä ja tavaraa liikutetaan todella nopeasti paikasta toiseen. 

Tällä haavaa kolme eri yhtiötä kehittää Hyperloopia kohti käyttökelpoista liikennesysteemiä, mutta sen pääkehittäjä ja edistäjä on Muskin SpaceX -yhtiö. Se ei kuitenkaan ole aikeissa rakentaa Hyperloopia, vaan sen tekevät muut yhtiöt. 

Sen sijaan SpaceX edistää hanketta monin tavoin, joista yksi on opiskelijaryhmille ympäri maailman järjestetty kilpailu Hyperloop-sukkulan kehittämiseksi. Kilpailun ensimmäinen vaihe pidettiin viime vuoden tammikuussa, jolloin tiimit esittelivät ideoitaan ja pienoismalleja.

Nyt täysin toiminnalliset podit – kuten tunnelissa kulkevia junayksiköitä kutsutaan – pääsevät testiin.

Kiinnostavinta ehdottomasti puheessa oli hänen varaukseton tukensa tunnelihankkeelle, joka yhdistäisi Helsingin ja Tallinnan. Vesterbacka oli aiemmin viime viikolla Tallinnassa Latitude59 -startup-tapahtumassa, missä hän jo kertoi tunneliajatuksistaan.

Idea tunnelista Suomenlahden ali ei luonnollisestikaan ole uusi, ja viime aikoina se on nostettu jälleen hyvinkin usein esille. Sen avulla Helsingistä ja Tallinnasta saataisiin muodostettua kaksoiskaupunki ja junalla pääsisi Suomesta nopeasti Baltian kautta keskiseen Eurooppaan. 

Vesterbackan mukaan kuitenkin hanke jynnää paikallaan, ja hän kertoi, että Tallinnassa on "päätettiin" laittaa hanke vireille ja rakentaa tunneli. Tavoite on kunnianhimoinen: tunneli tulisi avata vuonna 2020.

Hintaa sille tulee Vesterbackan mukaan noin 15 miljardia euroa ja hänen mukaansa tällä saisi yhden tunnelin sijaan kolme: kaksi perinteisille junille ja yksi tunneli Hyperloop-kapseleille. Matka Helsingistä Tallinnaan (ja päinvastoin) olisi junallakin vain 20 minuuttia, hyperloopilla viitisen minuuttia.

Tunneliyhteys Suomen ja Viron välillä auttaisi Vesterbackan mukaan muodostamaan uuden keskuksen koko Euraasian mantereelle, ja toisi niin Viron kuin Suomenkin taloudelle suuren potkun eteenpäin.

Tälle sopii toivoa paljon myötätuulta ja toivon mukaan myös viralliset tahot Suomesta ja Virosta aina Euroopan unioniin innostuvat tästä hankkeesta!

Alla on tallenne lauantaisesta Vesterbackan puheesta, missä tunnelihanketta käsittelevä osa alkaa kohdasta 17:56.

Yhtiö on rakentanut Nevadaan koeradan, joka toistaiseksi on tosin varsin lyhyt, vain noin 500 metriä. Se on kuitenkin merkittävä siinä mielessä, että se on ensimmäinen täysikokoinen, "oikea" palanen rataa, joka toimii itse myös junan moottorina.

Juna kulkee eteenpäin radan sisällä olevien sähkömagneettien voimalla; rata itsessään on lineaarisähkömoottori, joka puskee koko ajan junan vaunuja eteenpäin.

Eilinen, amerikkalaiseen tapaan varsin hehkutettu mediatapahtuma oli ensimmäinen kerta, kun koerataa näytettiin julkisesti toiminnassa. Show oli varisin lyhyt, mutta näyttävä: alumiininen koevaunu rynnisti matkaan 2,4 g:n kiihtyvyydellä ja kiisi parhaimmillaan noin 150 km/h käytännössä äänettömästi, ennen kuin iskeytyi noin 350 metrin matkan jälkeen radan alle tehtyyn hiekkahidasteeseen. Kaikki kesti noin kaksi sekuntia.

Vastaisuudessa yhtiö aikoo pidentää rataa ja laittaa sen ympärille suuren putken, jonka sisältä voidaan imeä ilmaa pois. Näin pienempi ilmanvastus hidastaa matkantekoa vähemmän kuin kulkeminen normaalisti ilman putkea, ja näin juna voi kulkea olennaisesti tavallisia junia nopeammin, noin 1000 km/h.

Tavoitteena on noin kilometrin pituinen palanen hyperloop-junarataa jotakuinkin sellaisessa muodossa, kuin sellaisia voitaisiin rakentaa oikeasti.

Kuten koe osoitti, ei kyseessä ole enää pelkkä haave, vaan oikeasti toteuttamiskelpoinen idea.

Hyperloop on Falcon-raketeistaan ja Tesla-sähköautoista tunnetun Elon Muskin ehdottama systeemi, joka tekisi mahdolliseksi esimerkiksi Helsingistä Tukholmaan matkaamisen vain vajaassa puolessa tunnissa. Muskin alkuperäinen ajatus on yhdistää Los Angeles ja San Francisco tällä supernopealla yhteydellä, jolloin kaupunkien välinen matka taittuisi vain 35 minuutissa.

Junia ja niiden tekniikkaa kehittää parhaillaan useampikin yhtiö, joista Hyperloop One on kaikkein pisimmällä.

Alla on pieni video, joka kertoo eilisen testin perusidean. Sen alla on puolestaan linkkejä aikaisempiin Hyperloop-juttuihimme.

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.

Hyperloop on keksijä-yrittäjä Elon Muskin erinomainen ajatus supernopean junayhteyden rakentamiseksi. Kyseessä on periaatteessa putkipostisysteemi, missä matkustajavaunut liikkuvat hyvin nopeasti ilmasta lähes tyhjäksi imetyssä pitkässä putkessa.

Putkessa kun ei ole ilmanvastusta, on meno sujuvaa ja vauhdikasta – etenkin jos ja kun matkustajavaunut kulkevat ohuen ilmatyynyn päällä vielä parin sentin korkeudessa pinnan päällä leijuen. Tunnelissa on sen verran ilmaa, että junakapselien edessä oleva suuriahdin saisi siitä tiivistettyä suuressa nopeudessa tarvittavan määrän ilmaa kiskomaisten ilmatyynyjen toimintaa varten.

Musk esitti tämän jo amerikkalaisen rakettipioneeri Robert Goddardin pohtiman ajatuksen uudelleenlämmitettynä vuonna 2013 ja sen sijaan, että hän olisi alkanut tekemään systeemiä itse, hän heitti pallon yrityksille: ja muutamat ottivat kopin jopa niin innokkaasti, että ensimmäistä noin kolme kilometriä pitkää koerataa ollaan tekemässä. Varsinaiset kaupalliset sovellukset vielä tarkemmin suunnittelematta. 

Tarkoituksena on saada ensimmäiset yleisölle avoimet, rutiinikäytössä olevat Hyperloop-radat valmiiksi vuoteen 2021 mennessä.

Eräs suurimmista avoimista kysymyksistä suunnittelussa koskee junayksiköitä, eli kapseleita, jotka liikkuvat tyhjiöputken sisällä. Niiden tekeminen on erittäin haastavaa paitsi teknisesti, niin myös psykologisesti, sillä matkustamoissa ei voi olla ikkunoita ja etenkin suljetun paikan kammosta kärsiville matkustaminen suurella nopeudella suljetun, ilmatiiviin putken sisällä voi olla vaikeaa.

Lisähaasteensa tuo turvallisuus, sillä onnettomuustapauksissa putken sisällä pienen välimatkan päässä toisistaan kiitävät kapselit pitää pystyä pysäyttämään nopeasti putkessa olevien hätäpoistumisteiden kohdalle ja matkustajat tulee voida evakuoida puolessa minuutissa. Tai ainakin tämä on tavoitteena.

Näiden junayksiköiden tekemisessä otettiin suuri askel eteenpäin viime viikolla, kun Hyperloopia rakentavan Space X -yhtiön julistaman suunnittelukilpailun karsintakisan voittajat kokoustivat Teksasissa. Space X:n ja Teslan – kahden Muskin yhtiön – edustajat vertailivat saapuneita ehdotuksia ja valitsivat niistä viisi toteutettavaksi ja testattavaksi koeradalla. Kapseleista tehdään kooltaan puolikaskokoiset, toimivat versiot, ja aikomuksena on koeajaa niitä ensi kesänä.

Kaikkiaan mukana oli 380 ryhmää ympäri maailman ja viime viikolla noin sata näistä esitteli hahmotelmiaan. Voittajaksi tässä välikisassa valittiin Massachusettsin teknillisen yliopiston, kuuluisasta MIT:n opiskelijaryhmä ja hollantilaisen Delftin teknillisen korkeakoulun joukkue tuli toiseksi. Kolmas oli Wisconsinin yliopisto, neljäs Virginia Tech ja viides Kalifornian yliopiston Irvinen kampuksen joukkue.

Otsikkokuvassa on siis hollantilaisten tekemä ehdotus, mistä voi lukea lisää heidän nettisivultaan. Hiilikuiturakenteissa kapseleissa on suuret, ikkunoita jäljittelevät teräväpiirtotelevisiot, jotka näyttävät maisemaa junan ulkopuolella. Kapselit leijuvat ilmassa magneettisesti ja käyttävät liikkuessaan vain hyvin, hyvin vähän energiaa. Silti nopeus on noin 1000 km/h.

Defftin opiskelijat hahmottelivat myös tulevaisuutta hieman laajemmin kuin vain pelkän kapselisuunnittelun kannalta: heidän mielissään nykyisiä suurnopeusjunia voitaisiin osin korvata tai täydentää tulevaisuudessa Hyperloop-verkostolla, joka veisi matkaajia esimerkiksi Amsterdamista Pariisiin vain noin puolessa tunnissa.

Hollantilaisilla on hieman taustaa tällaisten kapselityyppisten joukkokuljetusvälineiden kehittämisessä, sillä edesmennyt astronautti, yliopiston professori Wubbo Ockels kehitti siellä kiinnostavaa Superbus-konseptia.

Ja mitä historiaan tulee, niin Hyperloop sinällään on myös toisinto ikivanhasta keksinnöstä: jo 1800-luvulla kehiteltiin erilaisia ns. pneumaattisen junaradan variaatioita, mutta ne kaatuivat senaikaisen tekniikan kömpelyyteen. Alla on piirros Lontoossa, Chrystal Palacessa vuonna 1864 olleesta "atmosfeerisen junan" koeradasta.