Hyperloop : ce train futuriste n’est pas pour demain

Voyager à bord de capsules propulsées à très grande vitesse dans des tubes sous vide? Ça pourrait être un jour possible. Mais il y a loin de la coupe aux lèvres.

Le concept est défendu depuis plusieurs années et sous diverses dénominations. La compagnie canadienne TransPod fait par exemple la promotion de véhicules qui pourraient se déplacer à plus de 1000 kilomètres à l’heure, sans friction sur les parois du tube, avec l’aide de champs électromagnétiques. ‘

Le nom «hyperloop» est attribué à la version de ce concept défendue depuis 2013 par le milliardaire Elon Musk, le controversé homme d’affaires derrière les compagnies Tesla et Space X.

Une compagnie concurrente, Virgin Hyperloop, du milliardaire Richard Branson, a effectué le 9 novembre le premier voyage «avec passagers»: deux employés de la société californienne ont pris place dans une capsule qui, suspendue par un champ électromagnétique, a été propulsée dans un tube à très basse pression.

Les cobayes ont atteint la vitesse de 172 km/h sur la piste d’essai DevLoop de l’entreprise, dans l’État du Nevada. L’expérience a duré 15 secondes et s’est déroulée sur une ligne droite de 500 mètres.

Le déploiement de cette technologie à grande échelle, dans des conditions réelles, n’est toutefois pas pour demain: il y a au moins six bémols à considérer.

1. La sécurité des passagers reste à prouver

Pour relier Toronto et Montréal en moins de 45 minutes, avec des arrêts à Ottawa et à Kingston comme le promet la société canadienne Transpod, il faudrait que les capsules filent à près de 1000 km/h.

En comparaison, un train à grande vitesse (TGV) progresse à environ 320 km/h. L’accélération et la décélération devront par conséquent se faire de façon progressive, pour la sécurité des passagers. Et qu’en est-il en cas de freinage d’urgence ?

Par ailleurs, les départs des capsules devront être suffisamment espacés pour permettre l’évacuation sécuritaire en cas de problème.

Et la question de l’évacuation demeure floue: comment s’extirper d’un tunnel vidé de l’essentiel de son air — condition essentielle pour diminuer la résistance de l’air?

2. Le débit horaire est relativement faible

Transpod parle de déplacer plusieurs centaines de passagers à l’heure. Pour ce faire, elle compte sur des capsules de 27 à 40 passagers lancées à toutes les 1 à 2 minutes. Les heures creuses de la journée seraient comblées par du transport de fret, afin de rentabiliser le système.

Notre système « est plus proche d’un transport en commun que d’un TGV ou d’un avion. Il faut arrêter d’imaginer l’Hyperloop comme un […] transport de masse partant à heures fixes et transportant des centaines de voyageurs d’un point A à un point B», a expliqué Thierry Boitier, directeur achats et approvisionnement chez TransPod, au média français Futura en 2018.

«Une bonne comparaison est [plutôt] celle d’un réseau de transport en commun métropolitain, mais à l’échelle d’un pays.»

Il répondait aux critiques formulées par François Lacôte, un expert français des TGV, qui a noté que «le débit théorique du système Hyperloop (1000 passagers par heure) est 20 fois inférieur au débit théorique du système TGV (20 000 passagers par heure)», un bilan qu’il qualifiait de «catastrophique».

3. Les vitesses envisagées semblent exagérées

Les vitesses évoquées par les divers groupes travaillant sur l’Hyperloop sont théoriques. Elles se basent sur l’hypothèse d’un tracé pratiquement rectiligne, c’est-à-dire de voies dénuées de virages prononcés.

Il en va du confort des passagers à l’intérieur des capsules. À près de 1000 km/h — c’est pratiquement la vitesse du son — il faut prévoir des courbures longues de centaines de kilomètres pour rendre tolérable l’effet centrifuge. La logique est la même pour les pentes.

4. Des défis d’aménagement

Ces exigences posent de sérieux défis techniques pour l’aménagement des lignes d’Hyperloop. Il faudrait en effet privilégier des tracés linéaires, dénués d’obstacles naturels et humains.

Un problème, dans les centres urbains. Certes, il serait possible de réduire les vitesses moyennes sur les différents segments du trajet.

Mais du coup, les prévisions quant aux temps de déplacement — Toronto-Montréal en moins de 45 minutes — devraient être revues à la hausse.

Contrairement à la concurrence, TransPod ne dispose toujours pas de piste d’essai à son quartier général, en France.

5. Déployer la technologie serait très coûteux

En 2013, Elon Musk estimait les coûts de construction des infrastructures (tubes, ponts, tunnels, achat des terrains…) à environ 19 millions $ par kilomètre, pour un trajet de 500 km entre Los Angeles et San Francisco.

Cela représentait alors un coût moindre que celui du TGV.

Depuis, les estimations n’ont cessé de gonfler. En 2016, le magazine américain Forbes mettait la main sur des documents internes de Virgin Hyperloop qui estimaient les coûts de diverses liaisons à plusieurs dizaines de millions de dollars par kilomètre, voire à plus de 100 millions $ par kilomètre.

Une étude préliminaire de faisabilité de l’Hyperloop au Canada réalisée par Transports Canada concluait, en août dernier, qu’il en coûterait 56 millions $ par kilomètre pour un tracé entre Calgary et Edmonton.

6. Une vieille idée qui met du temps à aboutir

L’Hyperloop peut sembler futuriste. Or, c’est dans les faits une remise au goût du jour de vieux concepts qui utilisent des technologies préexistantes, comme le transport par tube pneumatique.

Le magazine The Economist reprochait en 2013 à Elon Musk d’avoir essentiellement repris l’idée de «train sous vide» développée par l’ingénieur et physicien américain Robert H. Goddard au début des années 1900.

Les écrits de Goddard, dans lesquels il décrivait un système capable de couvrir des trajets à grande vitesse en s’affranchissant des frottements de l’air et de ceux entre roues et rails, ont d’ailleurs inspiré plusieurs auteurs de science-fiction au cours du 20e siècle, comme le Polonais Stanislaw Lem.

Diverses entreprises ont travaillé à leur propre version de systèmes de transport à grande vitesse, récupérant en tout ou en partie ces idées.

La société helvète Swissmetro a même planché sur l’idée d’un train à sustentation magnétique circulant dans un tunnel à pression d’air très réduite, avant de l’abandonner pour cause de non-faisabilité.

De fait, un seul de ces projets a véritablement vu le jour: le Maglev (acronyme de Magnetic Levitation), un train à sustentation magnétique d’invention japonaise.

Après 40 ans de recherches, il ne dessert toutefois que six lignes dans le monde, dont une seule commerciale qui relie, en Chine, l’aéroport Pudong au centre-ville de Shanghaï, sur 35 km, à une vitesse moyenne de 250 km/h.