ম্যাগলেভ ট্রেন কি ভবিষ্যতের পরিবহন? কিভাবে একটি ম্যাগলেভ ট্রেন কাজ করে?

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

মানবজাতি যখন প্রথম বাষ্পীয় ইঞ্জিন আবিষ্কার করেছিল সেই মুহূর্ত থেকে ইতিমধ্যেই দুশো বছরেরও বেশি সময় কেটে গেছে। যাইহোক, গ্রাউন্ড রেল ট্রান্সপোর্ট যা যাত্রী এবং ভারী বোঝা বহন করে বিদ্যুৎ এবং ডিজেল জ্বালানি ব্যবহার করে তা এখনও খুবই সাধারণ।

এটা বলার অপেক্ষা রাখে না যে এই সমস্ত বছর, প্রকৌশলী এবং উদ্ভাবকরা সরানোর বিকল্প উপায় তৈরি করতে সক্রিয়ভাবে কাজ করছেন। তাদের কাজের ফলাফল ছিল চৌম্বকীয় কুশনে ট্রেন।

আবির্ভাবের ইতিহাস

চৌম্বকীয় কুশনে ট্রেন তৈরির ধারণাটি বিংশ শতাব্দীর শুরুতে সক্রিয়ভাবে বিকশিত হয়েছিল। তবে নানা কারণে সে সময় এই প্রকল্প বাস্তবায়ন করা সম্ভব হয়নি। এই ধরনের একটি ট্রেনের উত্পাদন শুধুমাত্র 1969 সালে শুরু হয়েছিল। তখনই ফেডারেল রিপাবলিক অফ জার্মানির ভূখণ্ডে একটি চৌম্বকীয় ট্র্যাক স্থাপন করা হয়েছিল, যার পাশে একটি নতুন যান যেতে হয়েছিল, যা পরে ম্যাগলেভ ট্রেন নামে পরিচিত ছিল। এটি 1971 সালে চালু করা হয়েছিল। প্রথম ম্যাগলেভ ট্রেন, যাকে বলা হয় ট্রান্সরাপিড-02, ম্যাগনেটিক ট্র্যাক ধরে চলে গেছে।

একটি মজার তথ্য হল যে জার্মান প্রকৌশলীরা বিজ্ঞানী হারমান কেম্পারের রেখে যাওয়া রেকর্ডের উপর ভিত্তি করে একটি বিকল্প যান তৈরি করেছিলেন, যিনি 1934 সালে চৌম্বকীয় বিমানের আবিষ্কার নিশ্চিত করার জন্য একটি পেটেন্ট পেয়েছিলেন।

"Transrapid-02" খুব দ্রুত বলা যায় না। তিনি ঘণ্টায় সর্বোচ্চ ৯০ কিলোমিটার বেগে চলতে পারতেন। এর ক্ষমতাও কম ছিল - মাত্র চারজন।

1979 সালে, আরও উন্নত ম্যাগলেভ মডেল তৈরি করা হয়েছিল। "Transrapid-05" নামের এই ট্রেনটি ইতিমধ্যেই আটষট্টি জন যাত্রী বহন করতে পারে। তিনি হামবুর্গ শহরে অবস্থিত লাইন বরাবর সরেছিলেন, যার দৈর্ঘ্য ছিল 908 মিটার। এই ট্রেনের সর্বোচ্চ গতি ছিল ঘণ্টায় পঁচাত্তর কিলোমিটার।

একই 1979 সালে, আরেকটি ম্যাগলেভ মডেল জাপানে মুক্তি পায়। তাকে "ML-500" বলা হত। ম্যাগনেটিক কুশনে জাপানি ট্রেনটি ঘণ্টায় পাঁচশ সতের কিলোমিটার গতির গতিবেগ তৈরি করেছে৷

প্রতিযোগিতা

চৌম্বকীয় কুশন ট্রেন যে গতি বিকাশ করতে পারে তা বিমানের গতির সাথে তুলনা করা যেতে পারে। এই বিষয়ে, এই ধরণের পরিবহন সেই বিমান রুটের একটি গুরুতর প্রতিদ্বন্দ্বী হয়ে উঠতে পারে যা এক হাজার কিলোমিটার পর্যন্ত দূরত্বে চলে। ম্যাগলেভের ব্যাপক ব্যবহার এই কারণে বাধাগ্রস্ত হয় যে তারা ঐতিহ্যবাহী রেলপথে চলাচল করতে পারে না। ম্যাগনেটিক কুশনে ট্রেনের জন্য বিশেষ হাইওয়ে তৈরি করতে হবে। আর এর জন্য দরকার বড় ধরনের পুঁজি বিনিয়োগ। এটাও বিশ্বাস করা হয় যে ম্যাগলেভের জন্য তৈরি করা চৌম্বক ক্ষেত্র নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করতে পারেমানবদেহ, যা চালক এবং এই ধরনের রুটের কাছাকাছি অবস্থিত অঞ্চলের বাসিন্দাদের স্বাস্থ্যের উপর বিরূপ প্রভাব ফেলবে।

কাজের নীতি

ম্যাগনেটিক কুশন ট্রেন একটি বিশেষ ধরনের পরিবহন। নড়াচড়ার সময়, ম্যাগলেভকে স্পর্শ না করেই রেলপথের ট্র্যাকের উপর ঘোরাফেরা করছে বলে মনে হয়। এটি এই কারণে যে গাড়িটি একটি কৃত্রিমভাবে তৈরি চৌম্বক ক্ষেত্রের বল দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। ম্যাগলেভ চলাচলের সময় কোন ঘর্ষণ হয় না। ব্রেকিং ফোর্স হল অ্যারোডাইনামিক ড্র্যাগ৷

এটি কিভাবে কাজ করে? আমরা প্রত্যেকেই ষষ্ঠ শ্রেণীর পদার্থবিদ্যার পাঠ থেকে চুম্বকের মৌলিক বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে জানি। যদি দুটি চুম্বককে তাদের উত্তর মেরুগুলির সাথে একত্রিত করা হয় তবে তারা একে অপরকে বিকর্ষণ করবে। একটি তথাকথিত চৌম্বক কুশন তৈরি করা হয়। বিভিন্ন খুঁটি সংযোগ করার সময়, চুম্বক একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হবে। এই বরং সহজ নীতিটি ম্যাগলেভ ট্রেনের গতিবিধির অন্তর্নিহিত, যা আক্ষরিক অর্থে রেল থেকে একটি নগণ্য দূরত্বে বাতাসের মধ্য দিয়ে যায়।

বর্তমানে, দুটি প্রযুক্তি ইতিমধ্যেই তৈরি করা হয়েছে, যার সাহায্যে একটি চৌম্বক কুশন বা সাসপেনশন সক্রিয় করা হয়েছে। তৃতীয়টি পরীক্ষামূলক এবং শুধুমাত্র কাগজে বিদ্যমান৷

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সাসপেনশন

এই প্রযুক্তিটিকে ইএমএস বলা হয়। এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের শক্তির উপর ভিত্তি করে, যা সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয়। এটি ম্যাগলেভের লেভিটেশন (বাতাসে উত্থান) ঘটায়। এই ক্ষেত্রে ট্রেন চলাচলের জন্য, টি-আকৃতির রেল প্রয়োজন, যা দিয়ে তৈরিকন্ডাকটর (সাধারণত ধাতু দিয়ে তৈরি)। এইভাবে, সিস্টেমের অপারেশন একটি প্রচলিত রেলপথের অনুরূপ। তবে ট্রেনে চাকা জোড়ার পরিবর্তে সাপোর্ট এবং গাইড ম্যাগনেট লাগানো থাকে। এগুলি টি-আকৃতির ওয়েবের প্রান্ত বরাবর অবস্থিত ফেরোম্যাগনেটিক স্টেটরগুলির সমান্তরালে স্থাপন করা হয়৷

ইএমএস প্রযুক্তির প্রধান অসুবিধা হল স্টেটর এবং চুম্বকের মধ্যে দূরত্ব নিয়ন্ত্রণ করা। এবং এটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মিথস্ক্রিয়া এর অস্থির প্রকৃতি সহ অনেক কারণের উপর নির্ভর করে তা সত্ত্বেও। ট্রেনের আকস্মিক থেমে যাওয়া এড়াতে, এটিতে বিশেষ ব্যাটারি ইনস্টল করা হয়। তারা সমর্থন চুম্বক মধ্যে নির্মিত রৈখিক জেনারেটর রিচার্জ করতে সক্ষম, এবং এইভাবে দীর্ঘ সময়ের জন্য লেভিটেশন প্রক্রিয়া বজায় রাখা.

ইএমএস-ভিত্তিক ট্রেনগুলি একটি কম ত্বরণ সিঙ্ক্রোনাস লিনিয়ার মোটর দ্বারা ব্রেক করা হয়। এটিকে সমর্থক চুম্বক দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, সেইসাথে সড়কপথ, যার উপরে ম্যাগলেভ ঘোরাফেরা করে। উত্পন্ন বিকল্প কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সি এবং শক্তি পরিবর্তন করে রচনার গতি এবং থ্রাস্ট নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। গতি কমাতে, শুধু চৌম্বক তরঙ্গের দিক পরিবর্তন করুন।

ইলেক্ট্রোডাইনামিক সাসপেনশন

এমন একটি প্রযুক্তি রয়েছে যেখানে দুটি ক্ষেত্র মিথস্ক্রিয়া করলে ম্যাগলেভের গতিবিধি ঘটে। তাদের মধ্যে একটি হাইওয়ে ক্যানভাসে তৈরি করা হয়েছে, এবং দ্বিতীয়টি ট্রেনে চড়ে তৈরি করা হয়েছে। এই প্রযুক্তিকে ইডিএস বলা হয়। এর ভিত্তিতে, একটি জাপানি ম্যাগলেভ ট্রেন জেআর-ম্যাগলেভ নির্মিত হয়েছিল।

এই সিস্টেমের ইএমএস থেকে কিছু পার্থক্য রয়েছে, যেখানেসাধারণ চুম্বক, যেখানে বিদ্যুৎ প্রয়োগ করা হলেই কয়েল থেকে বৈদ্যুতিক প্রবাহ সরবরাহ করা হয়।

EDS প্রযুক্তি বিদ্যুতের অবিরাম সরবরাহ বোঝায়। বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ থাকলেও এটি ঘটে। এই ধরনের সিস্টেমের কয়েলে ক্রায়োজেনিক কুলিং ইনস্টল করা আছে, যা উল্লেখযোগ্য পরিমাণে বিদ্যুৎ সাশ্রয় করে।

EDS প্রযুক্তির সুবিধা এবং অসুবিধা

ইলেক্ট্রোডাইনামিক সাসপেনশনে চলমান একটি সিস্টেমের ইতিবাচক দিক হল এর স্থায়িত্ব। এমনকি চুম্বক এবং ক্যানভাসের মধ্যে দূরত্বের সামান্য হ্রাস বা বৃদ্ধিও বিকর্ষণ এবং আকর্ষণ শক্তি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এটি সিস্টেমটিকে অপরিবর্তিত অবস্থায় থাকতে দেয়। এই প্রযুক্তির সাথে, নিয়ন্ত্রণ ইলেকট্রনিক্স ইনস্টল করার প্রয়োজন নেই। ওয়েব এবং চুম্বকের মধ্যে দূরত্ব সামঞ্জস্য করার জন্য ডিভাইসগুলির প্রয়োজন নেই৷

EDS প্রযুক্তির কিছু ত্রুটি রয়েছে। এইভাবে, কম্পোজিশনটি লিভিটেট করার জন্য যথেষ্ট শক্তি শুধুমাত্র উচ্চ গতিতে উঠতে পারে। এই কারণেই ম্যাগলেভগুলি চাকা দিয়ে সজ্জিত। তারা প্রতি ঘন্টায় একশ কিলোমিটার গতিতে তাদের চলাচল সরবরাহ করে। এই প্রযুক্তির আরেকটি অসুবিধা হল কম গতিতে বিকর্ষণকারী চুম্বকের পিছনে এবং সামনের দিকে তৈরি ঘর্ষণ শক্তি।

যাত্রীদের জন্য উদ্দিষ্ট বিভাগে শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের কারণে, বিশেষ সুরক্ষা ইনস্টল করা প্রয়োজন। অন্যথায়, পেসমেকার সহ একজন ব্যক্তির ভ্রমণের অনুমতি নেই। ম্যাগনেটিক স্টোরেজ মিডিয়ার জন্যও সুরক্ষা প্রয়োজন (ক্রেডিট কার্ড এবং HDD)।

বিকশিতপ্রযুক্তি

তৃতীয় সিস্টেম, যা বর্তমানে শুধুমাত্র কাগজে বিদ্যমান, ইডিএস ভেরিয়েন্টে স্থায়ী চুম্বকের ব্যবহার, যা সক্রিয় করার জন্য শক্তির প্রয়োজন হয় না। সম্প্রতি অবধি, এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে এটি অসম্ভব ছিল। গবেষকরা বিশ্বাস করতেন যে স্থায়ী চুম্বকের এমন শক্তি ছিল না যা ট্রেনটিকে উত্তোলন করতে পারে। যাইহোক, এই সমস্যা এড়ানো হয়েছিল। এটি সমাধান করার জন্য, চুম্বকগুলি হালবাচ অ্যারেতে স্থাপন করা হয়েছিল। এই ধরনের বিন্যাস অ্যারের নীচে নয়, বরং এর উপরে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরির দিকে নিয়ে যায়। এটি ঘণ্টায় প্রায় পাঁচ কিলোমিটার বেগেও ট্রেনের লেভিটেশন বজায় রাখতে সাহায্য করে।

এই প্রকল্পটি এখনও বাস্তবসম্মত বাস্তবায়ন পায়নি। এটি স্থায়ী চুম্বক দিয়ে তৈরি অ্যারের উচ্চ খরচের কারণে।

ম্যাগলেভের মর্যাদা

ম্যাগলেভ ট্রেনের সবচেয়ে আকর্ষণীয় দিক হল উচ্চ গতি অর্জনের সম্ভাবনা যা ম্যাগলেভগুলিকে এমনকি ভবিষ্যতে জেট বিমানের সাথেও প্রতিযোগিতা করতে দেবে৷ এই ধরনের পরিবহন বিদ্যুৎ খরচের দিক থেকে বেশ লাভজনক। এর অপারেশনের খরচও কম। ঘর্ষণ অনুপস্থিতির কারণে এটি সম্ভব হয়। ম্যাগলেভের কম শব্দও আনন্দদায়ক, যা পরিবেশ পরিস্থিতির উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলবে।

ত্রুটি

ম্যাগলেভের নেতিবাচক দিক হল এগুলো তৈরি করতে অনেক বেশি লাগে। ট্র্যাক রক্ষণাবেক্ষণের খরচও বেশি। উপরন্তু, পরিবহণের বিবেচিত মোডের জন্য ট্র্যাকের একটি জটিল সিস্টেম এবং অতি-নির্ভুল প্রয়োজনযে ডিভাইসগুলি ক্যানভাস এবং চুম্বকের মধ্যে দূরত্ব নিয়ন্ত্রণ করে৷

বার্লিনে প্রকল্প বাস্তবায়ন

1980-এর দশকে জার্মানির রাজধানীতে, এম-বাহন নামে প্রথম ম্যাগলেভ সিস্টেমের উদ্বোধন হয়েছিল। ক্যানভাসের দৈর্ঘ্য ছিল 1.6 কিমি। একটি ম্যাগলেভ ট্রেন সপ্তাহান্তে তিনটি মেট্রো স্টেশনের মধ্যে চলেছিল। যাত্রীদের জন্য ভ্রমণ ছিল বিনামূল্যে। বার্লিন প্রাচীর পতনের পর শহরের জনসংখ্যা প্রায় দ্বিগুণ হয়ে যায়। এটি উচ্চ যাত্রী ট্রাফিক প্রদানের ক্ষমতা সহ পরিবহন নেটওয়ার্ক তৈরির প্রয়োজন। এই কারণেই 1991 সালে চৌম্বকীয় ক্যানভাসটি ভেঙে ফেলা হয়েছিল, এবং তার জায়গায় পাতাল রেল নির্মাণ শুরু হয়েছিল৷

বার্মিংহাম

এই জার্মান শহরে, একটি নিম্ন-গতির ম্যাগলেভ 1984 থেকে 1995 পর্যন্ত সংযুক্ত ছিল। বিমানবন্দর এবং রেলওয়ে স্টেশন। চৌম্বক পথের দৈর্ঘ্য ছিল মাত্র 600 মিটার।

রাস্তাটি দশ বছর ধরে কাজ করেছিল এবং বিদ্যমান অসুবিধার বিষয়ে যাত্রীদের অসংখ্য অভিযোগের কারণে বন্ধ ছিল৷ পরবর্তীকালে, মনোরেল এই বিভাগে ম্যাগলেভকে প্রতিস্থাপন করে।

সাংহাই

বার্লিনে প্রথম চৌম্বক সড়কটি জার্মান কোম্পানি ট্রান্সরপিড দ্বারা নির্মিত হয়েছিল। প্রকল্পের ব্যর্থতা ডেভেলপারদের বাধা দেয়নি। তারা তাদের গবেষণা চালিয়ে যান এবং চীন সরকারের কাছ থেকে একটি আদেশ পান, যা দেশে একটি ম্যাগলেভ ট্র্যাক নির্মাণের সিদ্ধান্ত নেয়। এই উচ্চ-গতির (450 কিমি/ঘন্টা পর্যন্ত) রুটটি সাংহাই এবং পুডং বিমানবন্দরকে সংযুক্ত করেছে। 30 কিলোমিটার দীর্ঘ রাস্তাটি 2002 সালে খোলা হয়েছিল। ভবিষ্যত পরিকল্পনার মধ্যে রয়েছে এর 175 কিলোমিটার সম্প্রসারণ।

জাপান

এই দেশটি 2005 সালে একটি প্রদর্শনীর আয়োজন করেছিলএক্সপো-2005। এটির উদ্বোধনের মাধ্যমে, 9 কিলোমিটার দীর্ঘ একটি চৌম্বক ট্র্যাক চালু করা হয়েছিল। লাইনে নয়টি স্টেশন রয়েছে। ম্যাগলেভ প্রদর্শনীর স্থান সংলগ্ন এলাকায় পরিবেশন করে।

ম্যাগলেভগুলিকে ভবিষ্যতের পরিবহন হিসাবে বিবেচনা করা হয়। ইতিমধ্যেই 2025 সালে, জাপানের মতো দেশে একটি নতুন সুপারহাইওয়ে খোলার পরিকল্পনা করা হয়েছে। ম্যাগলেভ ট্রেনটি যাত্রীদের টোকিও থেকে দ্বীপের কেন্দ্রীয় অংশের একটি জেলায় নিয়ে যাবে। এর গতিবেগ হবে 500 কিমি/ঘন্টা। প্রকল্পটি বাস্তবায়ন করতে প্রায় পঁয়তাল্লিশ বিলিয়ন ডলারের প্রয়োজন হবে।

রাশিয়া

একটি উচ্চ-গতির ট্রেন তৈরিরও পরিকল্পনা করেছে রাশিয়ান রেলওয়ে। 2030 সালের মধ্যে, রাশিয়ার ম্যাগলেভ মস্কো এবং ভ্লাদিভোস্টককে সংযুক্ত করবে। যাত্রীরা 20 ঘন্টায় 9300 কিলোমিটার পথ অতিক্রম করবে। ম্যাগলেভ ট্রেনের গতিবেগ ঘণ্টায় পাঁচশো কিলোমিটার পর্যন্ত হবে।