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Hyperloop: pourquoi cela peut fonctionner

Les récents tests de Virgin Hyperloop One démontrent la viabilité et la vitesse de réalisation du train futuriste. Assez pour aboutir à un nouveau mode de transport dans un avenir proche?

Traverser la France du Nord au Sud en moins d’une heure, tel est l’objectif du train futuriste Hyperloop. En 2013, l’entrepreneur américain Elon Musk a imaginé ce moyen de transport pouvant atteindre une vitesse de 1’100km/h, réduisant les temps de trajet entre les grandes villes. Le train formé de capsules contenant des passagers ou des marchandises circulerait sur des coussins d’air.

Occupé par ses autres sociétés, Elon Musk a largement diffusé son projet résumé dans un white paper de 57 pages, laissant à d’autres sociétés le soin de réaliser son idée. Deux d’entre elles sont particulièrement avancées: Virgin Hyperloop One et Hyperloop Transportation Technologies (TT), toutes les deux basées aux Etats-Unis. De plus, de nombreuses universités participent aujourd’hui au développement des capsules. En quoi faut-il croire au succès de ce train futuriste?

Une technologie de plus en plus avancée

 Hyperloop TT regroupe quelque 800 experts issus notamment de la NASA, de Boeing, Tesla et d’instituts de recherches du monde entier. Fort de ce soutien, la société créée en 2013 intègre la licence InducTrack, une technologie basée sur la sustentation magnétique passive. Elle fonctionne grâce à des aimants intégrés aux capsules et aux rails, permettant de faire «léviter» le train. Concernant la propulsion, les ingénieurs ont choisi un système électromagnétique et des batteries rechargeables intégrées. Dès lors, la structure pourrait atteindre une vitesse maximale de 1’223 km/h, selon la société californienne.

De son côté, Virgin Hyperloop One se concentre pour l’heure sur des essais dans les domaines de la propulsion et de la lévitation. Comme l’explique Mario Paolone, professeur associé au laboratoire des systèmes électriques distribués de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), il faut en priorité combler l’espace entre la capsule contenant les voyageurs et les rails. «Est-ce qu’on va y mettre de l’air comprimé, du magnétisme ou de simples patins? Toute la question est là. Et elle se pose également dans le choix du système de propulsion. A savoir, faut-il prendre un moteur Aerojet comme sur une fusée ou une propulsion électromagnétique?»

Pour Gabriele Semino, responsable de l’équipe allemande Hyperloop WARR de l’université technique de Munich (TUM), les derniers essais penchent plutôt vers un modèle électromagnétique: «Dans l’idée de base d’Elon Musk, Hyperloop se définissait avec une technologie de lévitation par compression d’air. Mais sa réalisation est complexe, tout comme le fait d’avoir un environnement sans contact. C’est pourquoi, aujourd’hui, la majorité des prototypes se tournent vers un système de propulsion et de lévitation électromagnétique.» Selon Mario Paolone, la construction d’un prototype à taille réelle avec toute une infrastructure opérationnelle sera possible en 2025.

Des essais concluants

Dans le désert du Nevada, là où Virgin Hyperloop One a construit un long tube, la société teste la viabilité, la résistance et la vitesse de son train futuriste. En ce moment, la première «locomotive», longue de 8m50, peut atteindre une vitesse de 309 km/h. «Il ne faut pas se focaliser sur la vitesse, explique Mario Paolone. Aller à 1’200 km/h est technologiquement possible à l’heure actuelle, mais il faut se concentrer sur l’accélération des capsules avec les passagers. Un être humain ne peut pas être propulsé dans un tube à une vitesse folle.» En marge de ces tests, Virgin Hyperloop One développe également de nombreux projets pilotes dans le monde. Un tracé devrait relier Dubaï à Abu Dhabi, puis un autre se déployer en Inde, entre Bombay et Pune.

Du côté de Hyperloop TT, le train serait composé de capsules longues de 30 mètres, pouvant accueillir 28 à 40 passagers. Les hublots seront réalisés essentiellement par des entreprises actives dans la réalité virtuelle afin d’offrir des informations interactives ou des paysages. Selon la société, leur système «est capable de faire voyager 164’000 passagers par jour et sur une seule rame.» Pour tester son système, Hyperloop TT construit actuellement une première piste de 320 mètres à Toulouse qui doit être opérationnelle à la fin de l’année. Une autre, de 1’000 mètres sur pylônes sera construite dans la foulée. La société s’est associée en Chine avec le groupe chinois Tongren Transportation & Tourism Investment pour réaliser une ligne commerciale de 10 km à Tongren dans la province de Guizhou.

Un engouement académique

Afin d’accélérer le développement de prototypes fonctionnels et «d’encourager l’innovation des étudiants» comme l’annonce la société, Virgin Hyperloop One s’est associé à SpaceX, entreprise d’Elon Musk active dans le domaine spatial, pour créer une série de compétitions qui met au défi de nombreuses équipes universitaires. Les deux premiers concours se sont passés en janvier et août 2017 avec comme seul objectif la création du meilleur «pod» de transport.

En juillet dernier, la troisième compétition s’est concentrée sur la vitesse maximale. Au total, vingt équipes en provenance d’une trentaine d’universités dans le monde ont participé à ce concours. Le projet allemand WARR de TUM a remporté la première place avec un pic de vitesse de 466 km/h. Suivent les projets de l’Université de technologie d’Eindhoven (TU/e) et de l’EPFL avec respectivement 142 km/h et 85 km/h. «Cette année, explique Gabriele Semino, il n’y avait pas de ‘pusher’ pour donner de l’élan aux capsules. Nous avons donc reconduit notre moteur électromagnétique et une structure en fibres de carbone allégée. Et ce pari démontre que nous sommes sur la bonne voie.»

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Une version de cet article est parue dans le magazine en ligne Technologist, qui traite l’actualité de la recherche et de l’innovation en Europe.