131 χρόνια Roller coaster

Η ακριβής ηλικία του roller coaster είναι λίγο... θολή, όμως τα επίσημα γενέθλιά του θεωρείται ότι τα γιορτάζει αυτή την εβδομάδα.

Αν και μια σειρά από αιτήσεις διπλώματος ευρεσιτεχνίας για την κατασκευή «σιδηροδρόμων βαρύτητας» έχουν γίνει δεκτές στις Ηνωμένες Πολιτείες από το 1872 ως το 1886, η πιο ολοκληρωμένη πρόταση θεωρείται η πατέντα που χορηγήθηκε στον Λα Μάρκους Εϊντνα Τόμπσον στις 20 Ιανουαρίου του 1886. Έκτοτε τα πράγματα έχουν βεβαίως προοδεύσει πολύ. Σήμερα το roller coaster χρησιμοποιεί βελτιωμένα συστήματα και αισθητήρες για περισσότερη ασφάλεια ενώ κατακτά όλο και μεγαλύτερα ύψη. Το ψηλότερο στον κόσμο «άνοιξε» τον Μάρτιο του 2015 στα λούνα παρκ Carowinds στη Βόρεια και στη Νότια Καρολίνα των Ηνωμένων Πολιτειών: λέγεται Fury 325 και έχει ύψος 325 πόδια, δηλαδή 99 μέτρα.

Από τα ρωσικά βουνά στα τρενάκια των ορυχείων

Αν και έχει αναγνωριστεί ως ο «πατέρας» του σύγχρονου roller coaster, ο Λα Μάρκους Εϊντνα Τόμπσον δεν είναι ακριβώς ο εφευρέτης του. Τα πρώτα roller coasters θεωρείται ότι εμφανίστηκαν τον 17ο αιώνα στη Ρωσία, στην περιοχή όπου αργότερα ιδρύθηκε η Αγία Πετρούπολη. Ήταν λόφοι από πάγο που στηρίζονταν με ξύλινες υποστυλώσεις, έφθαναν σε ύψος τα 21 ως 24 μέτρα και πρόσφεραν στους λάτρεις της περιπέτειας «βουτιές» υπό γωνία 50 μοιρών. Ορισμένοι ιστορικοί μάλιστα υποστηρίζουν ότι μια τέτοια παγωμένη ατραξιόν κατασκευάστηκε το 1784 στους Κήπους Οράνιενμπαουμ της Αγίας Πετρούπολης με διαταγή της Μεγάλης Αικατερίνης. Ακόμη και αν αυτό δεν ισχύει, σε πολλές χώρες του κόσμου το roller coaster λέγεται «ρωσικά βουνά», αν και οι ίδιοι οι Ρώσοι το αποκαλούν «αμερικανικά βουνά».

Άλλοι ιστορικοί θεωρούν ότι ο πραγματικός πρόδρομος του roller coaster όπως το γνωρίζουμε σήμερα ήταν οι Promenades Aériennes του Κήπου Μποζόν και τα Montagnes Russes της Μπελβίλ που εγκαινιάστηκαν το 1817 στο Παρίσι. Διέθεταν κομψά βαγονέτα με ρόδες τα οποία κινούνταν σε ράγες και σύμφωνα με τους υπολογισμούς έπιαναν ταχύτητες κοντά στα 60 χιλιόμετρα την ώρα. Η αμέσως επόμενη ιδέα του είδους εμφανίστηκε στην άλλη πλευρά του Ατλαντικού, στις ΗΠΑ, δίνοντάς του κυριολεκτικά και μεταφορικά άλλη ώθηση. Το 1827 μια εταιρεία ανθρακωρυχείων της Πενσιλβάνια σκέφθηκε να αξιοποιήσει με διαφορετικό τρόπο τις εγκαταστάσεις της με τον «σιδηρόδρομο βαρύτητας του Μόουτς Τσανκ»: με εισιτήριο 50 σεντς οι λάτρεις του ιλίγγου μπορούσαν να επιβιβαστούν σε ένα τρενάκι το οποίο «έπεφτε» στην πλαγιά του βουνού χρησιμοποιώντας μια γραμμή που είχε κατασκευαστεί για τα βαγόνια που μετέφεραν το κάρβουνο από τα ορυχεία.

Το Switchback Railway του Λα Μάρκους Εϊντνα Τόμπσον, θεωρούμενου «πατέρα» του roller coaster, άνοιξε στο Κόνι Αϊλαντ το 1884

«Τρενάκια» του είδους λειτούργησαν στη συνέχεια και σε άλλα ορυχεία και σιδηροδρομικές γραμμές των ΗΠΑ και αυτά ήταν που έδωσαν στον Τόμπσον την ιδέα για το δικό του σχέδιο. Όταν, τον Μάιο του 1884, πήγε στο Κόνι Αϊλαντ, στο Μπρούκλιν της Νέας Υόρκης, και άρχισε να κατασκευάζει στη δημοφιλή παραλία τον διάσημο πλέον Switchbank Railway, όλοι τον κοίταζαν σαν τρελό. Το ξύλινο έργο κόστισε 1.600 δολάρια και μπορούσε να μεταφέρει τους επιβάτες - με αλλαγές βαγονιών - σε δύο διαδρομές διαφορετικού ύψους με θέα τον ωκεανό. Η επιτυχία ήταν άμεση: ουρές σχηματίζονταν από το πρωί ως το βράδυ και, με εισιτήριο 5 σεντς, ο Τόμπσον έβγαλε τα έξοδά του μέσα σε τρεις εβδομάδες.

Η φυσική του roller coaster

Κανένα roller coaster στον κόσμο, ούτε καν το πιο προηγμένο, δεν έχει μηχανή. Το τρένο οδηγείται με κάποιον τρόπο στην κορυφή του πρώτου «λόφου» αλλά από εκεί και πέρα ολοκληρώνει όλη τη διαδρομή χωρίς καμία εξωτερική βοήθεια. Κινείται χάρη στη μετατροπή της δυναμικής του ενέργειας σε κινητική και όλη η ενέργεια που χρειάζεται αρχίζει να αναπτύσσεται από τη στιγμή που κατεβαίνει τον πρώτο λόφο. Διάφορα είδη τροχών κρατούν το τρένο στις ράγες, ελέγχουν τις πλευρικές κινήσεις του και αποτρέπουν τον εκτροχιασμό του ακόμη και αν ανατραπεί, ενώ φρένα συμπιεσμένου αέρα το σταματούν στο τέλος της διαδρομής.

Ο σχεδιασμός της διαδρομής απαιτεί καλές γνώσεις της Φυσικής ώστε αυτή να είναι άνετη για τους επιβάτες και να αποτρέπει δυσάρεστες επιπτώσεις ή ατυχήματα. Ένα καθοριστικό σημείο είναι οι επιταχύνσεις. Ο ανθρώπινος οργανισμός δεν αντιλαμβάνεται αμέσως τις αλλαγές στις δυνάμεις ώστε να προσαρμόσει τον έλεγχο των μυών σε αυτές, οπότε επιταχύνσεις που βρίσκονται εκτός των ορίων στα οποία μπορεί να αντεπεξέλθει μπορούν να προκαλέσουν τραυματισμούς, ενίοτε σοβαρούς. Οι επιταχύνσεις που θεωρούνται ασφαλείς για τον μέσο όρο του κοινού είναι 4-6 G για τη θετική κατακόρυφη επιτάχυνση (αυτή που σας «βυθίζει» στο κάθισμά σας) και 1,5-2 G για την αρνητική κατακόρυφη επιτάχυνση (αυτή που σας «σηκώνει» από το κάθισμα), ενώ οι πλευρικές επιταχύνσεις πρέπει να περιορίζονται κάτω από τα 1,8 G.

Λαλίνα Φαφούτη
Βήμα Science