Πώς μπορεί ένα αυτοκίνητο να σηκωθεί από το έδαφος, να πραγματοποιήσει περιστροφές στον αέρα και στη συνέχεια να κινηθεί ανάποδα, με τους τροχούς του προς τα πάνω, χωρίς να πέσει; Η απάντηση βρίσκεται σε δύο διαφορετικά συστήματα που ανέπτυξαν από κοινού η Tesla και η SpaceX για το νέο Roadster, το ηλεκτρικό υπεραυτοκίνητο που παρουσίασε ο Έλον Μασκ σε εκδήλωση στο Τέξας.

Το πρώτο χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα για να δημιουργήσει ώση και να σηκώσει το όχημα από το έδαφος, ενώ το δεύτερο δημιουργεί υποπίεση κάτω από το αμάξωμα, επιτρέποντας στους τροχούς να διατηρούν επαφή με την επιφάνεια ακόμη και όταν αυτή βρίσκεται πάνω από το αυτοκίνητο.

Η επίδειξη πραγματοποιήθηκε στις εγκαταστάσεις δοκιμών της SpaceX στο ΜακΓκρέγκορ του Τέξας. Εκεί, το Roadster ανέβηκε σε μια μεγάλη καμπύλη κατασκευή, κινήθηκε για λίγο ανάποδα, πραγματοποίησε περιστροφή στον αέρα και προσγειώθηκε στο έδαφος. Σε ξεχωριστή δοκιμή πέρασε πάνω από άλλα οχήματα της Tesla, μεταξύ των οποίων ένα φορτηγό Semi και ένα Cybertruck.

Στην ίδια παρουσίαση, η εταιρεία ανακοίνωσε ότι το νέο μοντέλο επιτάχυνε από στάση στα 96,6 χιλιόμετρα την ώρα σε μόλις 0,81 δευτερόλεπτα, επίδοση που δεν έχει ακόμη πιστοποιηθεί από ανεξάρτητο φορέα. Το όχημα της επίδειξης ήταν πρωτότυπο, ενώ οι εναέριες δοκιμές πραγματοποιήθηκαν χωρίς οδηγό, με τις κινήσεις του να ελέγχονται αυτόνομα.

Πώς καταφέρνει να πετάει χωρίς φτερά ή έλικες

Το σύστημα που επιτρέπει στο Roadster να απογειώνεται βασίζεται στην ίδια θεμελιώδη αρχή που χρησιμοποιούν οι πύραυλοι: την παραγωγή ώσης μέσω της εκτόξευσης μάζας προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Στην περίπτωση του Tesla, όμως, δεν χρησιμοποιούνται συμβατικά πυραυλικά καύσιμα. Αντίθετα, το αυτοκίνητο αποθηκεύει αέρα σε δεξαμενές εξαιρετικά υψηλής πίεσης και στη συνέχεια τον απελευθερώνει με μεγάλη ταχύτητα μέσα από ειδικά ακροφύσια.

Όταν ο πεπιεσμένος αέρας εκτοξεύεται προς τα κάτω, η αντίδραση ωθεί το αυτοκίνητο προς τα πάνω. Εάν η παραγόμενη κατακόρυφη ώση υπερβεί το βάρος του οχήματος, αυτό μπορεί να απογειωθεί. Πρόκειται για την αρχή δράσης και αντίδρασης του τρίτου νόμου του Νεύτωνα. Αντίστοιχα, όταν ο αέρας εκτοξεύεται προς τα πίσω, το όχημα δέχεται ώση προς τα εμπρός.

Το νέο Roadster διαθέτει, σύμφωνα με τα στοιχεία που παρουσίασε η Tesla, δέκα ακροφύσια προώθησης, τα οποία τροφοδοτούνται από δύο δεξαμενές συνολικής χωρητικότητας 600 λίτρων. Οι δεξαμενές περιέχουν περίπου 250 κιλά πεπιεσμένου αέρα.

Οι τέσσερις κύριοι προωθητήρες στο πίσω μέρος μπορούν, σύμφωνα με την εταιρεία, να παράγουν συνολική ώση μεγαλύτερη από 80 kilonewton, ενώ ο αέρας εκτοξεύεται με υπερηχητική ταχύτητα. Εκτός από τους κύριους προωθητήρες, υπάρχουν μικρότερα ακροφύσια τοποθετημένα σε διαφορετικά σημεία του αμαξώματος. Αυτά επιτρέπουν τον έλεγχο του προσανατολισμού του οχήματος όταν βρίσκεται στον αέρα.

Με επιλεκτική ενεργοποίηση των ακροφυσίων, το σύστημα μπορεί να μεταβάλει την κλίση του αυτοκινήτου, να το περιστρέψει γύρω από τον άξονά του και να βοηθήσει στην επαναφορά του στη σωστή θέση πριν από την προσγείωση. Ο Μασκ περιέγραψε τη λειτουργία του ως αντίστοιχη με εκείνη ενός πυραύλου, υποστηρίζοντας ότι το αυτοκίνητο μπορεί να πραγματοποιεί ακόμη και εναέριες περιστροφές.

Πώς κινήθηκε ανάποδα χωρίς να πέσει

Η ανάποδη κίνηση του Roadster δεν πραγματοποιήθηκε με τους πυραυλοειδείς προωθητήρες, αλλά με έναν εντελώς διαφορετικό μηχανισμό, ο οποίος βρίσκεται στο κάτω μέρος του αμαξώματος.
Πρόκειται για ένα ισχυρό σύστημα ανεμιστήρων που απομακρύνει αέρα από τον χώρο ανάμεσα στο αυτοκίνητο και την επιφάνεια πάνω στην οποία κινείται. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται μια περιοχή χαμηλότερης πίεσης κάτω από το όχημα. Η μεγαλύτερη ατμοσφαιρική πίεση στην άλλη πλευρά του αμαξώματος το πιέζει προς την επιφάνεια.

Η αρχή αυτή επιτρέπει στο αυτοκίνητο να αυξάνει δραστικά την πρόσφυσή του, χωρίς να εξαρτάται αποκλειστικά από την αεροδυναμική πίεση που παράγεται όταν κινείται με μεγάλη ταχύτητα. Όσο το Roadster κινείται σε κανονικό οδόστρωμα, το σύστημα το πιέζει προς το έδαφος. Όταν όμως ανεβαίνει σε μια καμπύλη κατασκευή και φτάνει στο σημείο όπου η επιφάνεια βρίσκεται πάνω από το αυτοκίνητο, η ίδια δύναμη εξακολουθεί να το συγκρατεί πάνω της.

Έτσι εξηγείται η ανάποδη κίνηση: το όχημα δεν αιωρείται ελεύθερα, αλλά παραμένει προσκολλημένο στην ειδικά διαμορφωμένη πίστα, με τους τροχούς του να βρίσκονται σε επαφή με αυτή. Σύμφωνα με τον αντιπρόεδρο Μηχανικής Οχημάτων της Tesla, Λαρς Μοράβι, το σύστημα μπορεί να δημιουργεί δύναμη αναρρόφησης που αντιστοιχεί σε περίπου δύο φορές την επιτάχυνση της βαρύτητας (2g).

Αυτό σημαίνει ότι η αναρρόφηση μπορεί, σύμφωνα με τους ισχυρισμούς της εταιρείας, να παράγει δύναμη αρκετή ώστε να υπερνικά το βάρος του αυτοκινήτου όταν αυτό βρίσκεται ανάποδα, εφόσον διατηρούνται οι κατάλληλες συνθήκες λειτουργίας. Η επίδοση αυτή δεν έχει επιβεβαιωθεί ανεξάρτητα, ενώ η λειτουργία του συστήματος εξαρτάται από την αποτελεσματικότητα της αναρρόφησης και την απόσταση του οχήματος από την επιφάνεια.

Γιατί χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα και όχι καύσιμα πυραύλων

Η επιλογή του πεπιεσμένου αέρα επιτρέπει στο Roadster να παράγει ώση χωρίς χημική καύση. Το σύστημα ανήκει στην κατηγορία των προωθητήρων ψυχρού αερίου (cold-gas thrusters), μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται και σε διαστημικές εφαρμογές για μικρές διορθώσεις τροχιάς και προσανατολισμού.

Σε αντίθεση με έναν συμβατικό κινητήρα πυραύλου, όπου η καύση παράγει θερμά αέρια, εδώ η ενέργεια είναι αποθηκευμένη στην πίεση του αέρα. Καθώς ο αέρας εκτονώνεται μέσα από τα ακροφύσια, μετατρέπει μέρος αυτής της αποθηκευμένης ενέργειας σε κινητική ενέργεια, δημιουργώντας την απαιτούμενη ώση.

Ένα ακόμη χαρακτηριστικό του Roadster είναι ότι οι δεξαμενές μπορούν, σύμφωνα με την Tesla, να επαναγεμίζουν μέσω ενσωματωμένου συστήματος συμπίεσης αέρα. Αυτό δεν σημαίνει ότι η ώση παράγεται χωρίς κατανάλωση ενέργειας. Για να συμπιεστεί εκ νέου ο αέρας απαιτείται ενέργεια, την οποία πρέπει να παρέχει το ηλεκτρικό σύστημα του αυτοκινήτου.

Επιπλέον, οι δεξαμενές έχουν πεπερασμένη χωρητικότητα. Κάθε ενεργοποίηση των προωθητήρων καταναλώνει μέρος του αποθηκευμένου αέρα, γεγονός που περιορίζει τη διάρκεια των εναέριων ελιγμών πριν χρειαστεί νέα συμπίεση.

Μπορεί πραγματικά να πετάξει όπως ένα αεροπλάνο;

Παρά τις εντυπωσιακές εικόνες, το Roadster δεν έχει παρουσιαστεί ως αυτοκίνητο που μπορεί να πραγματοποιεί κανονικές αεροπορικές πτήσεις, όπως ένα αεροπλάνο ή ένα ελικόπτερο. Οι δοκιμές που δημοσιοποίησε η Tesla αφορούσαν σύντομες απογειώσεις, άλματα και ελεγχόμενες περιστροφές σε συγκεκριμένες συνθήκες.

Δεν έχει ανακοινωθεί πόση ώρα μπορεί να παραμείνει στον αέρα, σε ποιο μέγιστο ύψος μπορεί να φτάσει ή πόση απόσταση μπορεί να διανύσει χωρίς επαφή με το έδαφος.

Η διαφορά είναι ουσιαστική: ένα συμβατικό αεροσκάφος διαθέτει σύστημα σχεδιασμένο να παράγει συνεχώς άντωση για παρατεταμένη πτήση. Στο Roadster, αντίθετα, η ανύψωση προκύπτει από την προσωρινή ενεργοποίηση προωθητήρων που καταναλώνουν πεπιεσμένο αέρα.

Το όχημα μπορεί επομένως να πραγματοποιεί εναέριους ελιγμούς, αλλά δεν έχει αποδειχθεί ότι διαθέτει τη δυνατότητα πρακτικής μετακίνησης μέσω πτήσης μεταξύ δύο προορισμών. Ο ίδιος ο Μασκ παραδέχθηκε ότι η συγκεκριμένη διαμόρφωση δεν έχει σχεδιαστεί με βασική προτεραιότητα τη μέγιστη ασφάλεια, ενώ η έκδοση «Rocket», με τις πιο προηγμένες εναέριες δυνατότητες, δεν είναι εγκεκριμένη για κυκλοφορία σε δημόσιους δρόμους.

Τα 0,81 δευτερόλεπτα για τα 100 χιλιόμετρα και οι τρεις εκδόσεις

Το νέο Roadster συνδυάζει τις δυνατότητες των προωθητήρων με ένα ηλεκτρικό σύστημα κίνησης υψηλών επιδόσεων.

Στην παρουσίαση, η Tesla ανακοίνωσε χρόνο 0,81 δευτερολέπτων για την επιτάχυνση από στάση στα 60 μίλια την ώρα, δηλαδή περίπου 96,6 χλμ./ώρα.

Η επίδοση αποδίδεται στον συνδυασμό ηλεκτρικής επιτάχυνσης, πρόσφυσης και πρόσθετης ώσης από τους προωθητήρες.

Η εταιρεία έχει παρουσιάσει τρεις διαφορετικές διαμορφώσεις του Roadster:

  • Performance: Διθέσια έκδοση με ενεργό αεροδυναμικό σύστημα και αναρρόφηση για βελτιωμένη πρόσφυση.
  • Thrust: Διθέσια έκδοση που προσθέτει πίσω προωθητήρες πεπιεσμένου αέρα, με στόχο ακόμη ταχύτερη επιτάχυνση.
  • Rocket: Μονοθέσια έκδοση με προωθητήρες σε περισσότερα σημεία του αμαξώματος, οι οποίοι επιτρέπουν σύντομες εναέριες κινήσεις και περιστροφές.

Για την ισχυρότερη έκδοση, η Tesla αναφέρει τελική ταχύτητα που ξεπερνά τα 370 χλμ./ώρα, ενώ η διάθεσή της σχεδιάζεται να είναι περιορισμένη και μόνο κατόπιν πρόσκλησης. Οι ανακοινωμένες επιδόσεις και τεχνικές δυνατότητες μένει να επιβεβαιωθούν σε ανεξάρτητες δοκιμές.

Οι αντιδράσεις και το ερώτημα της ασφάλειας

Η παρουσίαση προκάλεσε εκτεταμένες αντιδράσεις στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, με πολλούς χρήστες να εκφράζουν ενθουσιασμό για τις εναέριες δυνατότητες του Roadster, ενώ άλλοι αμφισβήτησαν την πρακτική χρησιμότητα ενός τέτοιου αυτοκινήτου.

Ο επενδυτής Τζέισον Καλακάνις συνέκρινε την επίδειξη με σκηνές επιστημονικής φαντασίας, ενώ ο αναλυτής τεχνολογίας Τζιν Μάνστερ αντιμετώπισε την παρουσίαση κυρίως ως επίδειξη μηχανικών δυνατοτήτων, παρά ως τεχνολογία με άμεση εμπορική εφαρμογή.

Από την πλευρά του, ο Τζον Κάρμακ, γνωστός προγραμματιστής και πρώην στέλεχος της Meta, εξέφρασε επιφυλάξεις για τους κινδύνους των εναέριων ελιγμών.

Η παραγωγή του νέου Roadster τοποθετείται από τον Μασκ στο 2028, χωρίς να έχει ανακοινωθεί οριστικό χρονοδιάγραμμα παραδόσεων. Το μοντέλο είχε παρουσιαστεί αρχικά το 2017, με στόχο να κυκλοφορήσει το 2020, αλλά η έναρξη της παραγωγής του αναβλήθηκε επανειλημμένα.

Το κρίσιμο ζήτημα για τις εκδόσεις με δυνατότητα απογείωσης παραμένει η πιστοποίηση της ασφάλειάς τους και η δυνατότητα νόμιμης χρήσης τους, καθώς ένα όχημα που μπορεί να κινηθεί στον αέρα δεν υπάγεται αυτομάτως μόνο στους κανόνες που ισχύουν για τα συμβατικά αυτοκίνητα.