Phòng thí nghiệm di động dưới đáy biển sâu
Trung Quốc đã khởi công xây dựng một cơ sở nghiên cứu hàng hải chưa từng có, mở rộng giới hạn của hoạt động khám phá đại dương. Cơ sở nghiên cứu nổi thường trú dưới biển sâu, hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, được khởi công long trọng tại Thượng Hải, là nền tảng nổi siêu lớn đầu tiên trên thế giới được thiết kế để duy trì hoạt động khoa học liên tục giữa đại dương khơi bất kể điều kiện thời tiết. Công trình nặng 78.000 tấn này dự kiến hoàn thành vào năm 2030, kết hợp khả năng cơ động của tàu nghiên cứu với độ ổn định của công trình cố định, tạo nên một loại hạ tầng biển mới có thể hỗ trợ 238 nhà nghiên cứu trong tối đa bốn tháng mà không cần tiếp tế.
Nội dung
Dự án do Đại học Giao thông Thượng Hải dẫn dắt, là một trụ cột trong chương trình hạ tầng khoa học quốc gia của Trung Quốc. Quy mô công trình tương đương tàu sân bay Phúc Kiến của Hải quân Quân Giải phóng Nhân dân Trung Quốc, với chiều dài 138 mét, chiều rộng 85 mét và boong chính cao 45 mét so với mặt nước. Nền tảng có thể di chuyển với tốc độ khoảng 15 hải lý/giờ, ngang với tốc độ của các tàu nghiên cứu thông thường, sau đó bơm nước dằn để chuyển thành phòng thí nghiệm ổn định, có khả năng tiến hành thí nghiệm ở độ sâu tới 10.000 mét, tương đương khoảng 32.800 foot.
Hòn đảo nhân tạo nổi này giải quyết một khoảng trống quan trọng trong năng lực nghiên cứu biển hiện nay. Trung Quốc đã có các phòng thí nghiệm biển sâu tiên tiến, tàu nghiên cứu hải dương học và tàu lặn biển sâu, nhưng không phương tiện nào kết hợp được khả năng di chuyển nhanh với thời gian lưu lại dài tại chỗ mà khoa học đại dương hiện đại đòi hỏi. Cơ sở mới kết hợp đặc điểm của giàn khoan dầu bán chìm với tính cơ động của tàu nghiên cứu, tạo ra một nền tảng khoa học tự hành có thể hoạt động trong vùng biển xa trong thời gian dài.
Sáng kiến này được chính thức xếp vào nhóm dự án hạ tầng khoa học và công nghệ trọng điểm quốc gia, cho thấy cam kết của Bắc Kinh trong việc mở rộng hiện diện trên các đại dương toàn cầu. Công trình được khởi công sau khi Đại học Giao thông Thượng Hải thành lập Viện Khoa học và Kỹ thuật Biển sâu và Vùng biển xa, cơ quan sẽ điều phối hoạt động nghiên cứu và kết nối hạ tầng vật chất với hoạt động nghiên cứu khoa học. Trường mô tả nền tảng này là bước ngoặt trong khoa học đại dương, cung cấp khả năng thử nghiệm ở quy mô thực tế mà không phòng thí nghiệm hay tàu hiện có nào sánh được.
Thiết kế nền tảng chống chịu vụ nổ hạt nhân
Dù giới chức nhấn mạnh sứ mệnh khoa học của cơ sở, các thông số kỹ thuật cho thấy đây là công trình được chế tạo để chịu được những tác động vật lý cực lớn. Nền tảng sử dụng các tấm sandwich siêu vật liệu tiên tiến, gồm những mạng lưới vi mô tạo thành từ các ống kim loại gấp theo những mô hình hình học chính xác. Các vật liệu này hoạt động như kết cấu tiêu tán năng lượng có độ đàn hồi cao: chúng nén vào trong khi chịu áp lực cực lớn, trở nên đặc và chắc hơn khi bị ép, qua đó biến những cú sốc thảm khốc thành lực nén nhẹ.
Thiết kế chống chịu vụ nổ hạt nhân này bảo vệ các khoang trọng yếu chứa hệ thống điện khẩn cấp, mảng liên lạc an toàn và trung tâm điều khiển dẫn đường. Giáo sư Dương Đức Khánh, người đứng đầu nhóm dự án tại Đại học Giao thông Thượng Hải, đã giải thích lý do trong một bài báo được bình duyệt đăng trên Tạp chí Nghiên cứu Tàu thủy Trung Quốc. Cơ sở biển sâu cần khả năng hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết và thường trú dài ngày, do đó việc bảo vệ các hệ thống thiết yếu có ý nghĩa sống còn. Cấu hình hai thân bán chìm giúp công trình đặc biệt ổn định trong điều kiện biển khắc nghiệt, kể cả bão nhiệt đới có thể khiến các tàu mặt nước thông thường mất khả năng hoạt động.
Thiết kế hai thân cho phép nền tảng thử nghiệm thiết bị biển sâu nặng hàng trăm tấn mà vẫn giữ nguyên vị trí trên biển động. Nhờ vậy, các kỹ sư có thể kiểm chứng công nghệ hàng hải trong điều kiện đại dương thực tế thay vì dựa vào mô phỏng ven bờ hoặc mô hình phòng thí nghiệm. Khả năng hạ chìm một phần bằng cách bơm nước dằn tạo ra môi trường làm việc ổn định ngay cả khi sóng mặt biển làm gián đoạn hoạt động của tàu thông thường, qua đó tách biệt không gian nghiên cứu khỏi các điều kiện thời tiết trên mặt biển.
Vượt ra ngoài khoa học: Hệ quả chiến lược
Năng lực sử dụng kép của cơ sở đã thu hút sự chú ý của các chuyên gia phân tích quốc phòng trên khắp thế giới. Dù Trung Quốc chính thức xếp nền tảng này là cơ sở khoa học dân sự, khả năng sống sót theo tiêu chuẩn quân sự và tính cơ động chiến lược cho thấy nó có thể được ứng dụng vượt xa lĩnh vực sinh học biển và khai thác tài nguyên. Thời gian hoạt động 120 ngày của con tàu dài hơn thời gian hoạt động của nhiều tàu sân bay chạy bằng năng lượng hạt nhân, cho phép duy trì hiện diện liên tục tại các vùng biển tranh chấp dưới danh nghĩa nghiên cứu dân sự.
Các chuyên gia quốc phòng nhận định nền tảng này có thể đóng vai trò là một phương tiện linh hoạt ở Biển Đông, làm trung tâm chỉ huy có khả năng chống chịu cao, đầu mối hậu cần hoặc trạm giám sát. Khả năng nhanh chóng triển khai tới vùng biển tranh chấp và duy trì hoạt động tại đó trong thời gian dài giúp Trung Quốc hiện diện mà không cần chiếm đóng thường trực, tránh những rắc rối ngoại giao gắn với việc xây dựng các đảo nhân tạo cố định. Cách tiếp cận này phù hợp với chiến lược vùng xám đã được Bắc Kinh thể hiện, sử dụng các phương tiện dân sự làm mờ ranh giới giữa nghiên cứu khoa học và phô trương sức mạnh quân sự.
Hai mặt của công trình này, vẻ ngoài hòa bình nhưng năng lực mạnh mẽ, chính là điều khiến hòn đảo nổi của Trung Quốc gây bất an về mặt chiến lược. Đúng là đây là con tàu được thiết kế để khám phá, nhưng đồng thời cũng nhằm răn đe, duy trì hiện diện và hoạt động bền bỉ tại những vùng biển nơi tham vọng của Bắc Kinh vươn xa nhất.
Thời điểm triển khai dự án trùng với lúc cạnh tranh hàng hải trong khu vực gia tăng. Gần đây, Việt Nam đã đẩy nhanh hoạt động xây dựng đảo tại quần đảo Trường Sa, tiến hành nạo vét và bồi đắp ở nhiều bãi đá, trong đó có đá Alison, đá Collins và đá East. Nền tảng cơ động của Trung Quốc tạo đối trọng với những diễn biến này, đem lại lợi ích chiến lược tương tự mà không vướng các hệ lụy về môi trường và pháp lý của việc bồi đắp đất lâu dài. Ảnh vệ tinh cho thấy Hà Nội đã mở rộng các tiền đồn vốn chỉ gồm những công trình lô cốt bê tông nhỏ thành những thực thể nhân tạo lớn hơn.
Cấu trúc của hoạt động khám phá đại dương
Đảo nghiên cứu nổi hoạt động như một hệ thống tích hợp gồm ba cấu phần riêng biệt. Nền tảng hai thân bán chìm ở trung tâm đóng vai trò đầu mối vận hành chính, có khả năng thử nghiệm thiết bị biển sâu nặng hàng trăm tấn trong điều kiện đại dương thực tế. Hệ thống này được bổ trợ bởi các phòng thí nghiệm trên tàu, cung cấp năng lực nghiên cứu cơ động, và hạ tầng hỗ trợ trên bờ đảm nhiệm hậu cần, xử lý dữ liệu và luân chuyển nhân sự. Kết hợp lại, các cấu phần này tạo thành một mạng lưới toàn diện, liên kết thử nghiệm kỹ thuật, quan sát khoa học và phân tích trong cùng một khuôn khổ vận hành.
Giáo sư Dương Kiến Mân, nhà nghiên cứu thuộc Đại học Giao thông Thượng Hải, mô tả khả năng vận hành linh hoạt của nền tảng. Tàu có thể di chuyển với tốc độ tương đương tàu nghiên cứu, rồi chuyển sang chế độ nghiên cứu ổn định bằng cách bơm nước dằn khi đến khu vực được chỉ định. Khả năng chịu tải siêu lớn, thời gian lưu lại dài và sức chống chịu bão mạnh mẽ cho phép hoạt động trong điều kiện biển khắc nghiệt hơn, lâu hơn và ở vùng nước sâu hơn các phương tiện hiện có. Sau khi được bơm nước dằn, nền tảng duy trì ổn định bất kể sóng mặt biển, tạo điểm tựa vững chắc cho các phép đo khoa học tinh vi và việc triển khai thiết bị hạng nặng.
Khả năng hoạt động ở độ sâu cực đại 10.000 mét của đại dương giúp cơ sở tiếp cận vùng hadal, những khu vực sâu nhất của đại dương, chủ yếu nằm trong các rãnh biển sâu. Những môi trường khắc nghiệt này, với áp suất nghiền nát và bóng tối hoàn toàn, là nơi sinh sống của các cộng đồng sinh vật độc đáo, có thể giúp làm sáng tỏ nguồn gốc sự sống và mở ra những ứng dụng tiềm năng trong công nghệ sinh học. Nền tảng hỗ trợ không chỉ lấy mẫu sinh học mà còn khảo sát địa chất và thử nghiệm thiết bị phục vụ các hoạt động khai khoáng thương mại trong tương lai tại những khu vực hẻo lánh này.
Đề án cho nền kinh tế biển xanh
Các ứng dụng khoa học của nền tảng trải rộng trên nhiều lĩnh vực, từ khai thác tài nguyên thương mại đến những câu hỏi căn bản về nguồn gốc sự sống. Cơ sở sẽ là nơi thử nghiệm ngoài khơi cho các hệ thống khai khoáng biển sâu, thiết bị hàng hải trọng yếu và hạ tầng dầu khí ngoài khơi. Bằng cách cho phép thử nghiệm thiết bị ở quy mô đầy đủ trong điều kiện đại dương thực tế thay vì môi trường phòng thí nghiệm có kiểm soát, các nhà nghiên cứu có thể đẩy nhanh quá trình phát triển thương mại tài nguyên biển, đồng thời phát hiện hỏng hóc kỹ thuật trước khi triển khai tại các khu vực hoạt động xa xôi.
Khả năng hỗ trợ thăm dò ở độ sâu cực lớn của nền tảng mở ra cơ hội nghiên cứu những môi trường phần lớn vẫn chưa được khám phá. Các nhà khoa học dự đoán cơ sở sẽ giúp làm sáng tỏ quy luật biến đổi theo mùa của hệ sinh thái biển và góp phần tìm hiểu cách sinh vật thích nghi với điều kiện áp suất cao, ánh sáng yếu. Ngoài ra, năng lực khí tượng của nền tảng được kỳ vọng sẽ cải thiện độ chính xác của dự báo bão, tăng cường nỗ lực phòng ngừa và giảm nhẹ thiên tai cho các cộng đồng ven biển quanh vành đai Thái Bình Dương.
Giáo sư Tiêu Long Phi thuộc Đại học Giao thông Thượng Hải nhấn mạnh vị trí đặc biệt của cơ sở trong hệ thống nghiên cứu Trung Quốc. Nước này sở hữu nhiều cơ sở nghiên cứu biển khác nhau nhưng chưa có nền tảng nào kết hợp được khả năng di chuyển nhanh với thời gian hoạt động dài. Công trình mới lấp khoảng trống đó bằng cách tích hợp đặc tính của giàn bán chìm với năng lực của tàu nghiên cứu. Trường cũng nhấn mạnh vai trò của nền tảng trong đào tạo chuyên gia và thúc đẩy ứng dụng trong thiết bị kỹ thuật dưới nước cũng như các phương pháp khám phá biển sâu.
Cạnh tranh hàng hải toàn cầu gia tăng
Dự án đảo nổi là một phần trong chiến lược rộng lớn hơn của Trung Quốc nhằm chi phối các không gian đại dương thông qua điều mà Bắc Kinh gọi là kinh tế biển xanh. Sáng kiến này bao gồm các hoạt động lập bản đồ đáy biển quy mô lớn trên khắp Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương và Bắc Băng Dương, sử dụng hàng chục tàu nghiên cứu để thu thập dữ liệu thủy văn thiết yếu cho hoạt động dẫn đường của tàu ngầm và tác chiến chống tàu ngầm. Theo các chuyên gia tác chiến hải quân, dữ liệu do những con tàu tiến hành khảo sát có hệ thống thu thập được có thể vô cùng quý giá trong việc chuẩn bị chiến trường cho tàu ngầm Trung Quốc.
Chuẩn đô đốc Mike Brookes, chỉ huy Văn phòng Tình báo Hải quân Mỹ, phát biểu trước một ủy ban quốc hội rằng Trung Quốc đã mở rộng đáng kể hoạt động khảo sát, cung cấp dữ liệu hỗ trợ dẫn đường và ngụy trang cho tàu ngầm, cũng như bố trí cảm biến hoặc vũ khí dưới đáy biển. Việc kết hợp nghiên cứu khoa học dân sự với phát triển công nghệ quân sự, được gọi là hợp nhất quân-dân sự, đã trở thành trọng tâm dưới thời Chủ tịch Tập Cận Bình. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cam kết chuyển đổi những thành tựu khoa học và công nghệ tiên tiến nhất thành các năng lực tác chiến mới cho hoạt động quân sự trên biển.
Quy mô hoạt động lập bản đồ đại dương của Trung Quốc đã khiến giới chức quân sự phương Tây lo ngại. Trong nhiều thập niên, Hải quân Mỹ duy trì lợi thế bất đối xứng về hiểu biết chiến trường dưới biển. Nỗ lực khảo sát toàn diện của Trung Quốc, kết hợp với những nền tảng như đảo nghiên cứu nổi, đe dọa làm suy giảm lợi thế đó. Việc xây dựng các nền tảng cơ động chống chịu vụ nổ hạt nhân, có khả năng hoạt động bền bỉ trong vùng biển tranh chấp, đánh dấu bước tiến đáng kể của hạ tầng hàng hải, thách thức ranh giới truyền thống giữa nghiên cứu khoa học và tài sản quân sự chiến lược.
Những điều cần biết
- Trung Quốc đã khởi công xây dựng nền tảng nghiên cứu nổi chống chịu vụ nổ hạt nhân đầu tiên trên thế giới, dự kiến hoàn thành vào năm 2030
- Cơ sở bán chìm, hai thân, nặng 78.000 tấn có thể bố trí 238 nhà nghiên cứu trong bốn tháng mà không cần tiếp tế và chịu được vụ nổ hạt nhân nhờ các tấm siêu vật liệu tiên tiến
- Nền tảng do Đại học Giao thông Thượng Hải dẫn dắt hỗ trợ nghiên cứu ở độ sâu tới 10.000 mét, đồng thời là nơi thử nghiệm khai khoáng biển sâu và thiết bị dầu khí ngoài khơi
- Các chuyên gia phân tích quốc phòng coi nền tảng này là phương tiện sử dụng kép, có thể làm trung tâm chỉ huy cơ động hoặc trạm giám sát tại vùng biển tranh chấp, đặc biệt là Biển Đông
- Dự án bổ trợ cho các hoạt động lập bản đồ đáy đại dương quy mô lớn của Trung Quốc, vốn theo các chuyên gia hải quân hỗ trợ năng lực tác chiến tàu ngầm và thách thức ưu thế dưới biển của Mỹ
