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Hyperloop prépare et étudie le train du futur

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Un vieux rêve de la science-fiction est peut-être en train de commencer à se concrétiser lorsque l'on voit la compagnie Hyperloop Transportation Technologies plancher sérieusement sur un projet de train subsonique capable de rivaliser avec les avions de transport de passagers. Une fois réalisé, il permettrait de relier Los Angeles au centre de San Francisco en 30 minutes environ.

Une vue d’artiste du projet Hyperloop. D’ici la fin du XXIe siècle, il existera peut-être une sorte de métro mondial connectant les métropoles de la planète de façon écologique et fiable à des vitesses presque supersoniques. © Hyperloop Transportation Technologies

Arthur Clarke a autrefois prédit que, de même que le télégraphe et le train ont permis l'unification des États-Unis, les satellites de communications et les jumbo-jets feraient l'unification de la planète. Il semble que ce processus soit bel et bien en train de se produire en particulier avec l'essor d'internet dont l'écrivain avait compris le potentiel pour les années 2000 dès 1964. On peut se demander si finalement le rôle dévolu aux jumbo-jets ne va pas l'être à un autre moyen de transport dont les idées de base sont dans l'air depuis des décennies lorsqu'on découvre que le projet Hyperloop d'Elon Musk prend forme.

En effet, un groupe d'une centaine d'ingénieurs (dont certains sont employés par Boeing ou la Nasa) utilisant le financement participatif et rassemblés au sein de la compagnie Hyperloop Transportation Technologies a annoncé récemment qu'il planchait sérieusement sur le concept médiatisé par le fondateur de SpaceX et Tesla Motors.

Une présentation du projet Hyperloop. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle avec deux barres horizontales en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître, si ce n’est pas déjà le cas. En passant simplement la souris sur l’écrou à droite du rectangle, vous devriez voir l’expression « Traduire les sous-titres ». Cliquez pour faire apparaître le menu du choix de la langue, choisissez « français », puis cliquez sur « OK ». © Hyperloop Transportation Technologies, YouTube

Un faux vactrain, mais à propulsion magnétique

Un regard superficiel sur le projet Hyperloop fait penser de prime abord qu'il s'agit d'un énième avatar du concept de vactrain, c'est-à-dire d'atteindre de très grandes vitesses pour des moyens de transport terrestre en les plaçant sur sustentions magnétiques et sous vide afin d'éliminer les frottements. Il semble que ce concept, avec des aimants ordinaires, ait été proposé et étudié presque simultanément dans les années 1910 par Robert Goddard aux États-Unis et surtout par le physicien et ingénieur russe Boris Weinberg lequel aurait même construit un prototype. Il a connu un nouveau souffle récemment avec, par exemple, la compagnie états-unienne nommée ET3 qui a proposé d'utiliser la technologie des Maglev supraconducteurs.

Un vactrain peut en théorie atteindre des vitesses largement supersoniques, mais dans le cas d'Hyperloop on resterait généralement en déplacement subsonique bien qu'à des vitesses proches de celle du son. Les modules de transport ne se déplaceraient pas non plus sous vide, mais dans des tubes dans lesquels la pression de l'air serait faible, un millième de celle de l'atmosphère. Il est tout de même prévu de pouvoir atteindre des vitesses de l'ordre de 1.200 km/h ce qui permettrait de joindre, par exemple, Los Angeles au centre de San Francisco en moins de 35 minutes, soit plus rapidement qu'avec des avions conventionnels sur le même trajet long d'environ 550 km.

Une autre présentation du projet Hyperloop. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle avec deux barres horizontales en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître, si ce n’est pas déjà le cas. En passant simplement la souris sur l’écrou à droite du rectangle, vous devriez voir l’expression « Traduire les sous-titres ». Cliquez pour faire apparaître le menu du choix de la langue, choisissez « français », puis cliquez sur « OK ». © Truthloader, YouTube

Pour accélérer des capsules aux vitesses prévues, il est envisagé de faire appel à la technique du canon magnétique encore nommée canon de Gauss (le même concept a été proposé pour lancer des charges utiles en orbite, de la surface de la Lune ou de la Terre). On utiliserait un ensemble d'électroaimants en forme de solénoïde parcourus par des courants électriques alternatifs bien précis. Un corps ferromagnétique y est initialement attiré magnétiquement vers le centre du solénoïde avant qu'une inversion du sens du courant ne l'en expulse. Les capsules de Hyperloop seraient aussi en suspension sur des coussins d'air pendant qu'un compresseur aspirerait l'air comprimé en face des capsules en mouvement pour tout à la fois alimenter ces coussins et rejeter l'air à l'arrière, supprimant un certain effet indésirable lié à la compression de l'air à l'avant par un objet se déplaçant dans un tube et que l'on appelle la limite de Kantrowitz.

Un train subsonique alimenté par des panneaux solaires ?

Le projet Hyperloop a plusieurs avantages selon Elon Musk et les ingénieurs qui s'y sont penchés, comme le montre un rapport de 57 pages mis en ligne en 2013. Il pourrait faire baisser de façon très significative les prix des trajets entre des métropoles distantes de plusieurs centaines de kilomètres. Ses coûts de constructions seraient inférieurs à ceux de nouvelles voies ferrées avec des trains à grandes vitesses envisagés depuis quelque temps. Il suffirait en effet d'utiliser des routes déjà existantes pour construire juste à côté des pylônes supportant les tubes à basse pression où circuleraient des capsules. Des panneaux solaires le long du trajet permettraient d'alimenter en électricité les tubes, ce qui en ferait un moyen de transport écologique. La disparition de certaines lignes aériennes signifierait aussi la disparition de nuisances sonores et la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Enfin, il ne serait plus nécessaire d'attendre pour embarquer sur un vol subsonique puisque des départs seraient possibles presque à tout moment dans des gares connectées aux tubes de l'Hyperloop.

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