بالاخره با کدام خودرو سفر خواهیم کرد؟




ماشین های پرنده، سفر به فضا، سوخت الکتریکی آینده حمل و نقل مانند صحنه ای از درون یک فیلم علمی تخیلی به نظر می رسد. ولی آینده نزدیک تر از آنی است که تصور می کنید. تصور کنید یک روز صبح بیدار می شوید، یک فنجان قهوه بر می دارید، و سوار خودرو تان می شوید تا شما را تا محل کارتان برساند، یا برای رفتن به تعطیلات خانوادگی، خودرو تان را وارد خط خودرو های هدایت شده می کنید، کلیدی را می زنید، و صندلی تان را بر می گردانید تا در حالی که ماهواره ای شما و خانواده تان را با سرعت ۲۰۰ کیلومتر در ساعت به طرف کنار دریا هدایت می کند، مشغول بازی های فکری شوید یا با بچه ها یک فیلم ببینید. شاید یکی از نزدیکان شما به دیترویت نقل مکان کرده، اما مرخصی کافی برای سفر به یک قاره ی دیگر ندارید. فناوری جدید، موتور جت شما را تقریباً در دو ساعت به آن سوی دنیا می برد تا بتوانید برای آخر هفته به بازدید آن ها بروید. رایانه و اینترنت، با فراهم آوردن امکان اشتراک اطلاعات با همه کس، در هر کجا، و در هر زمان از همین حالا دنیا را کوچک تر کرده اند. به زودی، جهان فیزیکی مانند جهان دیجیتال خواهد شد: قادر خواهیم بود در مقدار زمان لازم برای برپا کردن تجهیزات کنفرانس ویدیویی به دیگران دسترسی فیزیکی پیدا کنیم، و به جای دست تکان دادن به سوی صفحه ی ویدیویی با طرف مقابل دست بدهیم و برای خداحافظی او را ببوسیم. فناوری امروز، تا فراهم آوردن این امکان که داخل دستگاه باجه ی تلفن مانندی قدم بگذاریم و ما را در لحظه ای به آن سوی دنیا منتقل کند، هنوز راه درازی در پیش دارد (و بیش تر دانشمندان معتقدند که چنین چیزی غیر ممکن است)، اما در طول عمر خودمان، شاید شاهد انقلابی در سفر کردن باشیم که به ما امکان دست رسی فوری به چهار گوشه ی دنیا و حتی فراتر را بدهد. اولین تغییرات، از همین حالا در ساده ترین نوع حمل و نقل ما، یعنی خودرو، در حال پدیدار شدن است. فناوری های به کار رفته در خودروها به حدی پیش رفت کرده که بعضی از آن ها هم اکنون به نقشه های دیجیتال برای کمک در هدایت به مقصد، پیام های هشدار در حرکت به سمت عقب، کروز کنترل با قابلیت سازگاری، نمایشگرهای آگاهی دهنده، و تجهیزات سرگرمی فراوان مجهز هستند. جدیدترین فناوری ناوبری فعال شده با صدا به ما کمک می کند تا راه خود را پیدا کنیم و در آستانه ی این است که برای ما رانندگی کند! کارل برائر [۱]، سردبیر سایت اینترنتی دوستداران خودرو Edmunds.com می گوید آن چه امروز داریم، سیستم های ناوبری ای است که مبدأ و مقصد را در آن تایپ می کنید و دکمه ی ورود را می زنید. شما تصاویر را روی یک صفحه و فرمان های صوتی دنبال می کنید، اما در نهایت این شما هستید که عمل راندن را انجام می دهید. و سرانجام، این نیز تغییر خواهد کرد. برائر م گوید، در آینده سوار خودرومان می شویم و می گوییم "مرا به مرکز خرید ببر". خودرو مسیرهای از پیش برنامه ریزی شده ای را خواهد پیمود و تصادف هم غیر ممکن است، چون هر خودرو از موقعیت دیگری خبر دارد. می توانیم هنگام رفت وآمد مطالعه کنیم یا موسیقی گوش کنیم یا به هر کار دیگری بپردازیم. یکی از مزیت های بزرگ این سیستم این است که چون تمام خودروها توسط رایانه کنترل می شوند، می توانند سریع تر حرکت کنند و زمان مسافرت را به نصف برسانند. این فناوری از سیستم های رادار و سیستم های موقعیت یابی جهانی جدید نصب شده در خودروها استفاده می کند. این فناوری با خودروهای دیگر از راه دور صحبت می کند ـ همان طور که رایانه های دستی، رایانه های شخصی، بازی های ویدیویی، و تلفن های هم راه با یک دیگر صحبت می کنند ـ و می تواند حتا در حالی که خودتان رانندگی می کنید، به شما کمک کند. برائر می گوید، سیستم های راداری می توانند شما را از احتمال وقوع تصادف آگاه کنند. آن ها کارکردهایی دارند تا خودرو را در هنگام تصادف در بهترین وضعیت ممکن قرار دهند، یا صندلی را از سمت فرمان به عقب می کشند تا فاصله ی شما از کیسه هوا یا دریچه ی آفتاب گیر، احتمال پرتاب شدن خودتان یا وسایلتان از پنجره ی جلو را کم تر کند. بالا، بالا و ماورا مسئله ی اصلی رانندگی در بسیاری از کشورها معابر شلوغ است. جمعیت دایماً در حال رشد است، مردم خودروهای بیش تری می خرند و جاده ها به حد تعریض خود می رسند. تنها جایی که می توان رفت، به سوی آسمان است. بعید به نظر می رسد؟ برای دکتر پال مالر [۲]، مخترع خودروی هوایی [۳] نه. او معتقد است که خودرو او را تا پنج سال دیگر در خدمت خدمات فوری نظیر پلیس، آتش نشانی، و آمبولانس ها، و پس از آن در نقش های تجاری مانند تحویل محموله خواهیم دید. او پیش بینی می کند که خودروی هوایی تا ۱۰ سال دیگر به بخش عمومی برسد و ما شاید مانند جرج جتسون [۴]، شخصیت کارتون دنیای آینده، در خودروی پرنده به محل کار خود رفت وآمد کنیم. مالر می گوید از در منزل آغاز می کنید و به طور خودکار وارد یک خط هوایی می شوید. خودروی شما فاصله ی تعیین شده ای از خودروهای جلویی را حفظ می کند و همه با سرعتی مشابه حرکت می کنند چون تحت هدایت رایانه هستند. مردم در حالی که از نقطه ی الف به نقطه ی ب منتقل می شوند، به مطالعه، بازی های رایانه ای و هر کار دیگری می پردازند. یک مدل از این خودرو، ظرفیتی معادل حداکثر شش نفر و بردی در حدود ۱۰۰۰ کیلومتر دارد. با حرکت با سرعت های ۵۰۰ کیلومتر در ساعت به بالا، این مدل می تواند در کم تر از نیم ساعت از تهران به دامغان برسید. دیگر خیابان ها از ترافیک بسته نخواهند شد و از لحاظ امنیت هم مشکلی وجود نخواهد داشت. چراکه این خودرو تجهیزات اضافی زیادی دارد. به موتورهای چندگانه و رایانه های چندگانه مجهز است و سیستم های موقعیت یابی جهانی آن توسط سیستم هایی در روسیه و اروپا پشتیبانی می شوند. بروس کالکینس [۵]، یکی از مدیران مالر می گوید، فناوری لازم برای اینکه خودروی هوایی به خودی خود پرواز کند به وجود خواهد آمد. اما هدایت دستی آن از راندن یک خودرو آسان تر خواهد بود. آنچه امکان پرواز شمار زیادی خودروهای پرنده، بدون تصادف با یک دیگر را فراهم می آورد، طرح بزرگ راه در آسمان [۶] است. ناسا معتقد است خلبانیِ وسایل هوایی کوچک، مانند خودروی هوایی، توسط افراد عادی باید ممکن شود. و به همین دلیل، یک برنامه ی رایانه ای به وجود آورده که به هرکس امکان خلبانی یکی از این وسایل را می دهد. مالر می گوید به نظر نمی رسد مردم بدانند تا چه حد به توان ایجاد حریم هوایی تمام رایانه ای در بالای سرمان نزدیک هستیم. وقتی طرح بزرگ راه در آسمان تحقق یابد، به شخص در حال پرواز در خودرو اجازه نخواهد داد از قدرت اختیاری بهره مند باشد. این آخرین چیزی است که ما در آن بالاها لازم داریم ـ خلبانان بی تجربه یا مست. یکی دیگر از دلایلی که احتمال موفقیت خودروی هوایی را تضمین می کند، عدم نیاز به سرمایه گذاری در زیرساخت های جدید است. مزیت بزرگ این طرح این است که ۵۰ سال طول نخواهد کشید تا شبکه ی بزرگ راه ها را بسازیم، چون این، هر چه نباشد، سخت افزار و نرم افزار الکترونیکی است. ایجاد زیرساخت های جدید مشکل اصلی پیش روی توسعه ی قطارهای سریع السیر ماگ لِو [۷] است که با صرف انرژی بسیار اندک با سرعت های بالا در حالت تعلیق در چند سانتیمتری بالای ریل ها توسط نیروی مغناطیسی حرکت می کنند. رِی پلوکوین [۸]، معاون مدیر عامل شرکت آرتی کِی ال اسوشیتس [۹]، یکی از بزرگ ترین شرکت های طراحی و مهندسی جهان است. او می گوید یکی از دلایلی که شاید سیستم های حمل و نقل انبوه، آینده ای نداشته باشند، مقدار پول لازم برای ساخت ریل های جدید است. این بودجه باید از طرف دولت تامین شود. برای تحقق این امر، ما به نسلی از انسان ها احتیاج داریم که بگویند دیگر از صرف روزانه چهار ساعت در ترافیک به ستوه آمده ایم! سریع تر از گلوله ی شلیک شده هر چند تحقق ایده ی خودروهای پرنده ممکن است، اما تنها مشکل حمل ونقلِ برد متوسط ـ یعنی همان فاصله ای که در حال حاضر اتوبوس ها و قطارها می پیمایند ـ را حل خواهد کرد. پس رفتن به دیگر سوی اقیانوس یا جهان چه می شود؟ ناسا موتورهای جدید مافوق صوتی هوایی ای را آزمایش کرده که به سرعت هایی معادل ۱۰ ماخ ـ یعنی چیزی در حدود ۷۰۰۰ کیلومتر در ساعت ـ دست یافته اند. این فناوری جدید، امکان دست رسی به دورترین نقاط جهان را در دو ساعت فراهم می آورد. چارلز مک کلینتون [۱۰]، مدیر سابق فناوری برنامه ی هایپر اکس (اکس ۴۳ آ) [۱۱] در ناسا و پژوهشگر فناوری مافوق صوت در مرکز تحقیقات لنگلی ناسا [۱۲]، می گوید فناوری مافوق صوت موجب انقلاب در مسافرت هوایی آینده خواهد شد. مک کلینتون می گوید، امروز شما می توانید صبحانه را در بوستون و ناهار را در لوس آنجلس صرف کنید. حالا صرف ناهار در بوستون و صبحانه در توکیو را تصور کنید. شما امروز می توانید بسته هایی را که دیروز از اکثر نقاط جهان ارسال شده دریافت کنید. تصور کنید که بسته را در همان روز ارسال دریافت کنید. امروز شما شاهد سفرهای خطرناک فضانوردان به فضا هستید. حال روزی را تصور کنید که می توانید به فضاناوگاهی رفته و با همان ایمنی فعلی مسافرت به دیگر سوی کشور، به فضا سفر کنید. فناوری مافوق صوت می تواند این تصورات را به حقیقت تبدیل کند. مک کلینتون می گوید رمجت های مافوق صوت احتراقی (اسکرمجت ها) تنها موتورهای با تنفس هوای مقرون به صرفه ای هستند که می توانند در سرعت های بالاتر از ۵ ماخ کار کنند. در چنین سرعت هایی باید با ارتفاع بیش تری در جو پرواز کرد. در ۱۰ ماخ، ارتفاع پرواز حدوداً ۳۰ کیلومتر خواهد بود و پرواز از نیویورک به توکیو در کم تر از دو ساعت انجام می شود. سرعت های بیش تر احتمالاً با خروج از اتمسفر و ورود مجدد در نزدیکی مقصد انجام خواهند شد. یکی از مزیت های مسافرت سریع تر و سقف پرواز بالاتر، ایجاد دالان های پروازی بیش تری برای پروازهای بیش تر است. مزیت دیگر هواپیماهای مافوق صوت، کاهش صدای شکستن دیوار صوتی است که پرواز بر فراز زمین را ممکن می سازد. فناوری های مافوق صوت مانند اسکرمجت استاندارد بعدی مسافرت هوایی خواهند بود. مک کلینتون می گوید پیش از این که این فناوری اولین هواپیماهای قابل استفاده ی مجدد کاملی مانند هواپیماهای فضایی را به دست دهد، احتمالاً کاربردهای اولیه ی نظامی خواهند داشت. کاربردهای نهایی نیز به احتمال زیاد برد جهانی خواهد بود: هواپیماهای کروز مافوق صوت، برای کاربردهای نظامی و غیر نظامی. مک کلینتون می گوید به عقیده ی من، این فناوری می تواند تا ۲۰۱۸ یا ۲۰۲۰ به خدمت گرفته شود. برای توسعه و تجاری سازی بیش تر، زمان بیش تری لازم است ـ ۵۰ سال باید زمانی بیش تر از نیاز ما باشد. وسایل نقلیه با موتورهای اسکرمجت، پل ارتباطی هوانوردی و اکتشاف فضا هستند. هواپیماهای مافوق صوت می توانند شاتل فضایی آینده، یا دست کم وسیله ای برای پرتاب ناوهای فضایی به فضا باشند. مک کلینتون می گوید وسایل نقلیه ی مافوق صوت سر حد بعدی هوانوردی را تشکیل می دهند. تحقیقات نشان می دهد که سیستم های پرتاب پیش رفته ی مافوق صوت تمام کارایی های شاتل فضایی را دارند، اما با یک پنجم وزن خیزش، یک دهم هزینه، کم تر از یک هزارم خطر، و با انعطاف پذیری بیش تر و پنجره ی پرتاب بهتر. این وسایل می توانند به سرعت های کافی برای خروج از اتمسفر دست یابند و در عین حال پرواز و فرود را در فرودگاه های بزرگ انجام دهند. و چون از موشک ایمن تر هستند، می توانند کلید صنعت توریسم فضایی نیز باشند. نیاز به سوخت اما بعضی ها هستند که با تردید به این مسایل می نگرند. بسیاری از آن ها به این واقعیت اشاره دارند که ما هنوز به سوخت های فسیلی وابسته هستیم. از خودرو تا خودروی هوایی و از هواپیما تا اسکرمجت، ما هنوز جامعه ای وابسته به نفت هستیم. تام مست [۱۳]، نویسنده ی کتاب "بر سر یک بشکه: یک راهنمای ساده در کم بود نفت" [۱۴] می گوید مصرف نفت ما حدوداً تا ۶۰ سال دیگر محدود خواهد شد. خودروها و دیگر اشکال حمل ونقل با تکیه به سوخت های پایه ی نفتی برای مدت زیادی ـ چند دهه ـ وجود خواهند داشت. اما ما باید هرچه سریع تر سوخت وسایل نقلیه ی زمینی ای که سوخت های پایه ی نفتی مصرف می کنند را تغییر دهیم. و برای رسیدن به این هدف تلاش های خیلی سختی هم نکرده ایم. مشکل این جاست که تلاش جدی نداشته ایم؛ تلاش هایمان سرسری بوده اند. اما هنوز حتا پیش نمونه ی ساخته شده ای از وسایل نقلیه ی هوایی که سوخت های جایگزین مصرف می کنند نداریم. در حال حاضر هم گزینه های زیادی برای انرژی های جایگزین برای مصرف در خودروها نداریم. احتمال دارد که هیدروژن روزی به یک منبع انرژی عملی تبدیل شود، اما فعلاً، انرژی بیش تری از آن چه تولید می کند برای تبدیل آن به شکل قابل استفاده لازم است. در نتیجه، مست معتقد است که موج آینده ی پرواز، خودوری هوایی یا پرواز مافوق صوت دوساعته از نیویورک به سیدنی نیست، بلکه رانندگی در خودرو های الکتریکی است. خودروهای مرکب (با موتورهای درون سوز و الکتریکی) با قابلیت اتصال به منبع تغذیه، دارای باتری های بزرگ تری هستند که بردی معادل ۱۰۰ کیلومتر را تأمین می کنند و در پایان روز می توان آن ها را در خانه شارژ کرد. مطالعات نشان می دهد که بیش تر افراد به طور معمول روزانه بیش از ۱۰۰ کیلومتر رانندگی نمی کنند. پس این بدین معنی است که یک فرد عادی در اغلب روزها می تواند از سوخت های غیر نفتی استفاده کند. اما این خودروهای مرکب با قابلیت اتصال به منبع تغذیه به موتورهای بنزینی نیز مجهز خواهند بود که در صورت نیاز به برد بیش از ۱۰۰ کیلومتر می توان آن ها را روشن نمود. این خودروها مشابه خودروهای مرکب موجود در بازار امروزی هستند. قیمت آن ها بیش تر است اما در صورتی که کم تر از مسافت خاصی رانندگی کنید، بنزین مصرف نمی کنند. با این وجود، در صورتی که از خودروهایی استفاده نماییم که با برق کار می کنند، ظرفیت تولید انرژی الکتریکی مان را نیز باید افزایش دهیم ـ و برای تولید الکتریسیته ی بیش تر به سوخت بیش تری نیاز خواهیم داشت. هم چنین به یک سیستم پشتیبانی برای خودرو های الکتریکی نیاز خواهیم داشت، چون برد آن ها از برد خودرو های بنزینی کم تر است. از دیدگاه مست، نوآوری واقعی آینده این گونه خواهد بود. او می گوید خودروی آینده از لحاظ مصرف انرژی بسیار مقرون به صرفه تر خواهد شد. نه پرواز خواهد کرد و نه معلق خواهد بود؛ بلکه با مصرف انرژی کم تر، مسافت بیش تری طی خواهد کرد. بزرگ ترین نوآوری آینده، ذخیره ی انرژی خواهد بود. چه گونه باید در خودرو انرژی ذخیره کرد؟ با استفاده از چرخ طیار؟ با هیدروژن؟ با باتری؟ شاید با روشی که هنوز به فکرمان نرسیده. چه خودرو های الکتریکی یا خودرو های پرنده، و چه جت های فضاپیما یا جت های مافوق صوت، مسافرت در طول دهه های آتی شدیدا دگرگون خواهد شد. با افزایش برد، سرعت و راندمان حرکت، دنیا از چیزی که هست هم کوچک تر خواهد شد. ۱. Karl Brauer ۲. Dr. Paul Moller, ۳. Skycar ۴. George Jetson ۵. Bruce Calkins ۶. Highway in the Sky ۷. MagLev ۸. Ray Peloquin ۹. RTKL Associates Inc. ۱۰. Charles McClinton ۱۱. NASA Hyper-X (X-۴۳A) Program ۱۲. NASA Langley Research Center ۱۳. Tom Mast ۱۴. Over a Barrel: A Simple Guide to the Oil Shortage