जापान की मैग्लेव ट्रेन: दुनिया की सबसे तेज़ ट्रेन, जो परीक्षण ट्रैक तक सीमित है

छोटे मार्ग पर रिकॉर्ड बनाने वाली ट्रेन

यामानाशी के शांत ग्रामीण इलाके में, चांदी की सुई जैसी एक ट्रेन पटरियों पर ऐसी रफ्तार से धुंधली होकर गुजरती है, जिसे बहुत कम लोगों ने महसूस किया होगा। चालक दल वाली ट्रेन के लिए 603 किमी/घंटा (375 मील/घंटा) की विश्व गति का रिकॉर्ड रखने वाली जापान की सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव ट्रेन अपने दिन 42.8 किलोमीटर लंबी परीक्षण लाइन पर आगे-पीछे दौड़ते हुए बिताती है। यह नज़ारा लोगों को दर्शक दीर्घाओं और पहाड़ी ढलानों तक खींच लाता है। आमंत्रित किए गए या लॉटरी में चुने गए कुछ लोग प्रदर्शन यात्राओं के लिए ट्रेन में सवार होते हैं। फिलहाल, पृथ्वी की सबसे उन्नत यात्री ट्रेन की पहुंच बस यहीं तक है।

इन यात्राओं के पीछे की महत्वाकांक्षा बहुत बड़ी है। यह ट्रेन चुओ शिंकान्सेन परियोजना का केंद्र है। सेंट्रल जापान रेलवे कंपनी (JR Central) की योजना है कि इस नए हाई-स्पीड गलियारे को टोक्यो के शिनागावा स्टेशन से नागोया तक बनाया जाए और फिर ओसाका तक बढ़ाया जाए। पहला चरण टोक्यो से नागोया की यात्रा का समय घटाकर 40 मिनट कर देगा, जहां ट्रेन की रफ्तार करीब 500 किमी/घंटा होगी। इसके बाद ओसाका तक विस्तार की योजना है, जिससे टोक्यो से ओसाका का सफर एक घंटे से कुछ अधिक समय में पूरा होगा। दशकों के परीक्षणों के दौरान तकनीक और ट्रेन का विकास हुआ है। हालांकि, पर्यावरणीय मंजूरियों, सुरंग निर्माण की चुनौतियों, राजनीति और लागत के चलते लाइन का काम धीमा पड़ा है।

ट्रेन कैसे हवा में तैरती और रफ्तार पकड़ती है

जापान की SCMaglev सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय उत्तोलन प्रणाली है। ट्रेन में लगे सुपरकंडक्टिंग चुंबक, वाहन के चलते समय गाइडवे में लगी कॉइलों में विद्युत धाराएं उत्पन्न करते हैं। ये धाराएं चुंबकीय क्षेत्र बनाती हैं, जो ट्रेन को ऊपर उठाने और दिशा देने, दोनों का काम करते हैं। इस विधि को इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन कहते हैं। मैग्लेव की रफ्तार करीब 150 किमी/घंटा से ऊपर पहुंचने के बाद उसका पटरी से कोई भौतिक संपर्क नहीं रहता। वह गाइडवे से लगभग 10 सेंटीमीटर ऊपर तैरती है। ट्रेन को आगे बढ़ाने का काम लीनियर सिंक्रोनस मोटर करती है, जो पटरी के किनारे बदलते चुंबकीय क्षेत्रों के जरिए ट्रेन के चुंबकों को खींचती है।

कम रफ्तार पर ट्रेन वापस समेटे जा सकने वाले रबर के टायरों पर चलती है। रफ्तार बढ़ने पर टायर पटरी से ऊपर उठ जाते हैं और वाहन चुंबकीय क्षेत्र के सहारे चलता है। अंदर का अनुभव पारंपरिक बुलेट ट्रेन से अलग होता है। पहिए और पटरी के संपर्क से होने वाली खड़खड़ाहट कम होती है, वायुगतिकीय सरसराहट अधिक सुनाई देती है और एक स्थिर गूंज बनी रहती है। इंजीनियर इस अनुभव को बेहतर बनाने के लिए वर्षों से काम कर रहे हैं: कंपन घटाना, अंदर का शोर कम करना और बहुत तेज रफ्तार पर वायुगतिकी को बारीकी से सुधारना।

नागोया तक सेवा शुरू होने में बार-बार देरी क्यों

टोक्यो-नागोया खंड को 2027 में खोलने का शुरुआती लक्ष्य टाल दिया गया है। JR Central को अब उम्मीद है कि पहला चरण जल्द से जल्द 2035 के आसपास सेवा शुरू करेगा, यानी आठ साल की देरी। मध्य जापान से सुरंगें बनाने का काम कितना व्यापक और जटिल होगा, यह स्पष्ट होने के साथ बजट बढ़कर करीब 11 ट्रिलियन येन हो गया है। फिलहाल सबसे बड़ी अड़चन शिज़ुओका प्रांत में है, जहां रेल कंपनी को दक्षिणी आल्प्स पहाड़ों के नीचे करीब 8.9 किलोमीटर लंबी सुरंग खोदनी है। स्थानीय नेताओं ने इस आधार पर आपत्ति जताई है कि निर्माण से ओई नदी में पहुंचने वाला पानी दूसरी ओर मोड़ा जाएगा। यह नदी नीचे की ओर रहने वाले समुदायों और खेती के लिए एक अहम संसाधन है। इसलिए विरोध कायम है और सुरंग वाले इस हिस्से पर काम शुरू नहीं हुआ है।

मार्ग का अधिकांश हिस्सा भूमिगत है। टोक्यो-नागोया खंड का करीब पांचवां हिस्सा सुरंगों से होकर गुजरेगा, जिनमें घनी आबादी वाले शहरी इलाकों के नीचे गहरे हिस्से और पहाड़ों के नीचे लंबी सुरंगें शामिल हैं। इतने बड़े पैमाने पर सुरंग बनाने के लिए भारी वेंटिलेशन, खुदाई से निकली मिट्टी और चट्टानों को हटाने तथा भूजल नियंत्रण की जरूरत होती है। हर जगह ये काम महंगे हैं और इस परियोजना में इनकी लागत खास तौर पर अधिक साबित हुई है। राष्ट्रीय अधिकारी मध्यस्थता की कोशिश कर रहे हैं, जबकि JR Central उन हिस्सों पर काम जारी रखे हुए है जिन्हें बनाया जा सकता है। साथ ही, वह भविष्य में सेवा शुरू करने की तैयारी के लिए यामानाशी में परीक्षण कार्यक्रम चला रही है।

कंपनी के इंजीनियरों का कहना है कि ट्रेनसेट व्यावसायिक इस्तेमाल के लिए तैयार है। अब ध्यान लंबी दूरी पर प्रणाली की विश्वसनीयता, बहुत तेज रफ्तार पर सुरंगों में वायुगतिकी और सुपरकंडक्टिंग उपकरणों के रखरखाव की रणनीतियों पर है। मंजूरियों का गतिरोध दूर होने तक यामानाशी लाइन इन कामों के लिए परीक्षण स्थल बनी रहेगी।

यामानाशी की परीक्षण लाइन क्या बताती है

यामानाशी मैग्लेव परीक्षण लाइन 1997 में खुली थी। तब से ट्रेन लाखों परीक्षण किलोमीटर दौड़ चुकी है और रफ्तार के कई पड़ाव पार कर चुकी है, जिसका समापन 603 किमी/घंटा के रिकॉर्ड पर हुआ। आम तौर पर परीक्षण कार्यक्रम में एक दिन में करीब 2,000 किलोमीटर की दौड़ शामिल होती है। यहां इंजीनियर कई चीजें देख सकते हैं: दो ट्रेनें जब एक-दूसरे के पास से 1,000 किमी/घंटा से अधिक की संयुक्त सापेक्ष रफ्तार से गुजरती हैं तब क्या होता है, और लंबी सुरंगों तथा आड़ी हवाओं में वाहन कैसा व्यवहार करता है।

जनता के लिए सवारी वाले दिनों में व्यवस्था एक छोटे हवाई अड्डे जैसी होती है। मेहमान पंजीकरण कराते हैं, सुरक्षा जांच से गुजरते हैं और नियंत्रित क्रम में ट्रेन में सवार होते हैं। स्टेशन से निकलने के बाद ट्रेन तेजी से रफ्तार पकड़ती है। करीब एक मिनट में वह 320 किमी/घंटा तक पहुंचती है, फिर तीन मिनट के भीतर 500 किमी/घंटा की रफ्तार पा लेती है। इसके बाद कुछ दूरी तक इसी रफ्तार से चलकर करीब आठ मिनट में 42.8 किलोमीटर का पूरा सफर तय करती है। यात्री अक्सर रफ्तार का असामान्य रूप से तीव्र अहसास होने की बात कहते हैं। कुछ को यह सवारी पारंपरिक शिंकान्सेन से अधिक झटकों वाली लगती है। परीक्षणों का मकसद ही ऐसी प्रतिक्रिया जुटाना है। कंपनी ने सस्पेंशन की सेटिंग, सीटों के डिजाइन और वायुगतिकी में बार-बार सुधार किए हैं, ताकि रेल भौतिकी की सीमा को चुनौती देने वाली रफ्तार पर डिब्बे को शांत और सहज बनाया जा सके।

जिन आगंतुकों को टिकट नहीं मिल पाता, वे परीक्षण ट्रैक के बगल में बने यामानाशी प्रीफेक्चरल मैग्लेव प्रदर्शनी केंद्र में इस तकनीक के विज्ञान और इतिहास को जान सकते हैं। संग्रहालय में गतिविधियों के जरिए सुपरकंडक्टिविटी दिखाई जाती है, सेवा से हटाए गए मैग्लेव वाहन प्रदर्शित हैं और ऊंचे दर्शक स्थलों से पूरी रफ्तार से गुजरती मैग्लेव ट्रेन को देखा जा सकता है। यहां पहुंचने और खुलने के समय की जानकारी आधिकारिक वेबसाइट पर मैग्लेव प्रदर्शनी केंद्र के पृष्ठ पर उपलब्ध है।

L0 में सुधार और आराम

MLX01 जैसे शुरुआती प्रोटोटाइपों से आगे बढ़ते हुए कार्यक्रम L0 सीरीज तक पहुंचा और फिर परीक्षण लाइन से मिले वर्षों के अनुभव के आधार पर बेहतर L0 विकसित किया गया। नवीनतम परीक्षण मॉडलों के बाहरी हिस्से पर बिना रंग की, शार्क की त्वचा जैसी फिल्म लगी है। यह सूक्ष्म स्तर पर हवा के प्रवाह को आकार देकर हवा का प्रतिरोध घटाती है। विकासकर्ताओं का कहना है कि वायुगतिकीय बदलावों से पुराने संस्करणों की तुलना में हवा का प्रतिरोध कम हुआ है, जिससे ऊर्जा की खपत और डिब्बे के अंदर का शोर, दोनों घटते हैं। अंदर अब सीटों की पीठ स्थिर है, जिससे तंत्र सरल होता है और वजन बचता है। तेज रफ्तार पर कंपन का संचार घटाने के लिए केबिन की सामग्री भी बदली गई है।

इंजीनियर असामान्य परिस्थितियों को समझने की कोशिश कर रहे हैं, इसलिए परीक्षण योजना और चुनौतीपूर्ण हो गई है। टीम ने दबाव की लहरों और आघात तरंगों का अध्ययन करने के लिए दो ट्रेनों को 1,026 किमी/घंटा की सापेक्ष रफ्तार से एक-दूसरे के पास से गुजारा है। उपकरणों में छोटे-छोटे कंपन बदलाव पहचानने वाले सेंसर भी लगाए गए हैं, जो किसी घटना से पहले उपकरणों के घिसने या कमजोर होने का संकेत दे सकते हैं। सुपरकंडक्टिंग चुंबकों की उम्र बढ़ाने और रखरखाव आसान करने पर भी काम चल रहा है, ताकि प्रणाली दशकों तक भरोसेमंद ढंग से चल सके। ये बदलाव नई ट्रेन की नाक जितने दिखाई नहीं देते, लेकिन परीक्षण ट्रैक से रोजमर्रा की सेवा तक पहुंचने के लिए अहम हैं।

लागत, बिजली की खपत और पर्यावरण

रफ्तार की कीमत पैसे और ऊर्जा, दोनों में चुकानी पड़ती है। चुओ शिंकान्सेन जापान की अब तक की सबसे बड़ी बुनियादी ढांचा परियोजनाओं में से एक है। सुरंगों पर निर्भर इसका डिजाइन इसकी बड़ी वजह है। ऊर्जा की खपत पर भी बार-बार बहस होती है। प्रणाली का अध्ययन करने वाले शोधकर्ताओं का कहना है कि आम परिचालन रफ्तार पर मैग्लेव आज की टोकाइदो शिंकान्सेन से काफी अधिक बिजली खाती है; कुछ अनुमानों में यह खपत चार से पांच गुना तक बताई गई है। इसकी एक वजह भौतिकी है: वायुगतिकीय प्रतिरोध रफ्तार के वर्ग के साथ बढ़ता है और 300 किमी/घंटा से ऊपर प्रमुख बल बन जाता है। दूसरी वजह गाइडवे की लंबी दूरी तक फैली कॉइलों को सक्रिय रखने और पहाड़ी सुरंगों में वेंटिलेशन के लिए जरूरी बिजली है।

समर्थकों का जवाब है कि छोटी दूरी की उड़ानों से यात्रियों को रेल की ओर लाने से उत्सर्जन घट सकता है, खासकर जब जापान की बिजली व्यवस्था स्वच्छ होती जा रही हो। मैग्लेव गलियारा मध्य होंशू में वैकल्पिक क्षमता भी जोड़ता है। यह विकल्प महज सुविधा के लिए नहीं है। योजनाकार चाहते हैं कि देश के अंदरूनी हिस्से से गुजरने वाला दूसरा हाई-स्पीड मार्ग हो, जो बड़े भूकंप या तटीय तूफान के बाद भी चालू रह सके। पर्यावरण से जुड़े सवाल बाकी हैं, खासकर शिज़ुओका में, जहां नदी का बहाव प्रभावित हो सकता है। यामानाशी केंद्र पर इंजीनियर ध्वनि और वायुगतिकी, विद्युतचुंबकीय क्षेत्र तथा कंपन का परीक्षण जारी रखे हुए हैं, ताकि प्रणाली के प्रभावों का आकलन किया जा सके और जहां संभव हो उन्हें घटाया जा सके।

इस्पात और चुंबकों की दौड़ में प्रतिद्वंद्वी आगे

जापान की अगली पीढ़ी की ट्रेन इस दौड़ में अकेली नहीं है। चीन इस्पात की पटरियों पर चलने वाली पारंपरिक हाई-स्पीड ट्रेनों को और तेज कर रहा है और अपनी मैग्लेव तकनीक भी विकसित कर रहा है। CR450 कार्यक्रम के हालिया परीक्षणों में पहियों और पटरियों पर चलने वाली एक यात्री ट्रेन करीब 280 मील/घंटा (लगभग 450 किमी/घंटा) की रफ्तार तक पहुंची। लक्ष्य मौजूदा गलियारों में यात्रा का समय घटाना और रेल वाहनों तथा नियंत्रण प्रणालियों के क्षेत्र में घरेलू उद्योग को मजबूत करना है।

इन परीक्षणों के दौरान, चीन रेल विज्ञान अकादमी की झाओ होंगवेई ने बताया कि यह कोशिश कितने समय से चल रही है। उन्होंने कहा कि योजना कई साल पहले शुरू हुई थी और मुख्य विनिर्देश तय होने के बाद इस पर काम आगे बढ़ा।

हमने 2018 में CR450 की योजना बनानी शुरू की थी। शीर्ष तकनीकी विनिर्देश तय करने में तीन साल लगे और 2021 में परियोजना औपचारिक रूप से शुरू हुई।

परिवहन अर्थशास्त्र और नीति का अध्ययन करने वाले अकादमिक विशेषज्ञ मैग्लेव में संभावनाएं भी देखते हैं और जोखिम भी। दुनिया भर में हाई-स्पीड रेल पर शोध करने वाले ओहायो स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर झेनहुआ चेन, जापान की मैग्लेव और पारंपरिक बुलेट ट्रेनों के बीच के मूल अंतर की ओर ध्यान दिलाते हैं।

जापान की प्रणाली सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय उत्तोलन पर आधारित है।

उनके विचार में इसके लाभ इस बात पर निर्भर करते हैं कि लागत पर कितना नियंत्रण रखा जाता है और बेहद तेज, भरोसेमंद रेल विकल्प से यात्रा के तौर-तरीकों में कितना बदलाव आता है।

यह बड़ा बदलाव होगा, क्योंकि यह कहीं तेज, कहीं अधिक भरोसेमंद और पर्यावरण के लिहाज से कहीं बेहतर होगी।

आलोचकों की चेतावनी है कि यात्रियों की संख्या या वित्तपोषण अपेक्षा से कम रहा तो लागत लाभों पर भारी पड़ सकती है। हाई स्पीड रेल अलायंस के सह-संस्थापक रिक हार्निश का तर्क है कि कई मार्गों के लिए पारंपरिक पहिया-पटरी प्रणाली अधिक व्यावहारिक विकल्प हो सकती है।

मैग्लेव की खूब चर्चा होती है। लेकिन आखिरकार, इस्पात के पहियों और इस्पात की पटरियों पर चलने वाली पारंपरिक ट्रेन ही सबसे अच्छा रास्ता है।

यह प्रतिस्पर्धा सिर्फ पूर्वी एशिया तक सीमित नहीं है। अमेरिका ने वॉशिंगटन और बाल्टीमोर के बीच मैग्लेव संपर्क की संभावना का अध्ययन किया है और योजना के लिए संघीय धन आवंटित किया है। जापान बैंक फॉर इंटरनेशनल कोऑपरेशन समेत जापानी संस्थानों ने वित्तपोषण में दिलचस्पी दिखाई है। JR Central वर्षों से विदेशों में अपनी तकनीक का प्रचार करती आई है और यामानाशी के परीक्षण ट्रैक को प्रणाली की क्षमताओं के प्रदर्शन स्थल के रूप में पेश करती है।

यात्रियों को क्या हासिल होगा

अगर पहला चरण खुलता है, तो यात्रियों को समय की बड़ी बचत और अधिक भरोसेमंद यात्रा मिलेगी। टोक्यो से नागोया का 40 मिनट का सफर मध्य जापान में शहरों के बीच यात्रा को पूरी तरह बदल देगा। टोक्यो से ओसाका का करीब एक घंटे का सफर दिन भर की यात्राओं और कारोबारी कार्यक्रमों का स्वरूप बदल सकता है। मैग्लेव टोकाइदो शिंकान्सेन पर दबाव भी घटाएगी, जो पहले से हर दिन 10 लाख से अधिक यात्रियों को ले जाती है। देश के अंदरूनी हिस्से से गुजरने वाली दूसरी हाई-स्पीड लाइन तटीय तूफानों, सुनामी और भूकंपीय घटनाओं के खिलाफ मजबूती देगी।

इसका सांस्कृतिक महत्व भी है। 1964 से बुलेट ट्रेन जापानी पहचान का हिस्सा रही है। इस्पात के पहियों से चुंबकीय उत्तोलन तक का सफर दशकों के प्रयोगशाला कार्य और मैदानी परीक्षणों से जन्मी नई तकनीक पर भरोसा करने की छलांग है। यामानाशी की पहाड़ियों पर यह छलांग हर बार दिखाई देती है, जब L0 ट्रेन प्रति सेकंड आधा किलोमीटर की रफ्तार से तेज होती हुई गुजरती है और फिर पहाड़ों को काटकर बनाई गई सुरंगों में ओझल हो जाती है। परीक्षण ट्रैक दिखाता है कि यह प्रणाली वास्तविक है और इसे बार-बार चलाया जा सकता है। अब चुनौती ऐसी ट्रेन से आगे बढ़ने की है जो कहीं नहीं जाती, और वह लाइन खोलने की है जिसका यात्री हर दिन इस्तेमाल कर सकें।

मुख्य बातें

• जापान की सुपरकंडक्टिंग मैग्लेव के नाम चालक दल वाली रेलगाड़ी की 603 किमी/घंटा की गति का रिकॉर्ड है। फिलहाल यह सिर्फ यामानाशी की 42.8 किलोमीटर लंबी परीक्षण लाइन पर चलती है।
• प्रस्तावित चुओ शिंकान्सेन टोक्यो और नागोया को करीब 500 किमी/घंटा की रफ्तार से 40 मिनट में जोड़ेगी। बाद में इसे ओसाका तक बढ़ाने की योजना है।
• JR Central ने शुरुआत की तारीख जल्द से जल्द 2035 के आसपास कर दी है। कंपनी ने शिज़ुओका में सुरंगों को लेकर विरोध और निर्माण की कुल जटिलता को देरी की वजह बताया है।
• लंबी पहाड़ी सुरंगों और शहरी इलाकों में गहरे निर्माण के चलते परियोजना की लागत बढ़कर करीब 11 ट्रिलियन येन हो गई है।
• इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन की मदद से ट्रेन तैरती है। करीब 150 किमी/घंटा से अधिक रफ्तार पर वह गाइडवे से लगभग 10 सेंटीमीटर ऊपर उठ जाती है।
• हाल के परीक्षण वाहनों में वायुगतिकीय सुधार, शांत केबिन और उपकरणों के घिसने का शुरुआती पता लगाने के लिए बेहतर निगरानी प्रणाली शामिल हैं।
• आलोचकों का कहना है कि पारंपरिक शिंकान्सेन की तुलना में ऊर्जा की खपत बहुत अधिक है। समर्थक कहते हैं कि हवाई यात्री रेल की ओर आएं तो उत्सर्जन घट सकता है।
• चीन पहियों और पटरियों पर चलने वाली तेज ट्रेनों तथा मैग्लेव अनुसंधान, दोनों को आगे बढ़ा रहा है। इससे क्षेत्रीय प्रतिस्पर्धा की तीव्रता दिखती है।
• परियोजना को निर्माण की पूरी मंजूरी मिलने का इंतजार है, जबकि सार्वजनिक सवारियों और यामानाशी मैग्लेव प्रदर्शनी केंद्र के कारण लोगों की दिलचस्पी बनी हुई है।
• अधिकारियों और इंजीनियरों का कहना है कि ट्रेन तैयार है। बाकी चुनौती मंजूरियों से जुड़ी अड़चनें दूर करने और सबसे कठिन सुरंग खंडों का निर्माण पूरा करने की है।