Trung Quốc khởi công xây dựng nền tảng nghiên cứu nổi biển sâu đầu tiên trên thế giới

Mở ra kỷ nguyên mới trong thám hiểm đại dương tại Thượng Hải

Trung Quốc đã bắt đầu xây dựng một nền tảng nghiên cứu định hình lại giới hạn của hoạt động thám hiểm đại dương. Được đặt tên là Đảo nổi biển khơi, công trình này là nền tảng nghiên cứu biển sâu nổi siêu lớn đầu tiên trên thế giới, chính thức được khởi động tại Thượng Hải như một dự án hạ tầng khoa học và công nghệ trọng điểm quốc gia. Do Đại học Giao thông Thượng Hải phát triển, nền tảng kết hợp khả năng cơ động của các tàu nghiên cứu truyền thống với độ ổn định của các công trình ngoài khơi cố định, tạo nên một loại hình hạ tầng khoa học mới nhằm khám phá những bí ẩn ở độ sâu tới 10.000 mét.

Cao khoảng 30 tầng, có lượng choán nước khoảng 86.000 tấn Mỹ, nền tảng này sở hữu diện tích boong tương đương hai sân bóng đá. Cấu hình bán chìm với hai thân tàu tạo nền tảng vật lý cho các chuyến nghiên cứu kéo dài, có thể đáp ứng tối đa 238 nhà nghiên cứu và nhân viên hỗ trợ trong khoảng bốn tháng mà không cần tiếp tế. Khả năng tự chủ này biến nền tảng từ một phương tiện vận tải đơn thuần thành phòng thí nghiệm tự duy trì, có thể tiến hành quan trắc qua nhiều mùa tại những vùng biển xa xôi.

Dự án giải quyết một khoảng trống cụ thể trong năng lực nghiên cứu biển hiện có. Theo ông Tiêu Long Phi, kỹ sư trưởng của dự án, Trung Quốc duy trì nhiều cơ sở nghiên cứu biển, gồm bể thử nghiệm biển sâu, tàu nghiên cứu và tàu lặn. Tuy nhiên, trước đây các nhà khoa học buộc phải chọn giữa tốc độ và độ ổn định. Tàu nghiên cứu thông thường có thể di chuyển nhanh nhưng khó giữ vị trí khi biển động, trong khi các giàn khoan dầu cố định có độ ổn định nhưng không cơ động. Nền tảng mới tích hợp đặc điểm của cả hai loại hình, cho phép nhanh chóng triển khai tới địa điểm nghiên cứu rồi tiến hành hoạt động cố định trong thời gian dài.

Dự kiến công trình sẽ hoàn thành vào năm 2030, tạo điều kiện hỗ trợ nhiều ứng dụng khoa học và công nghiệp. Trường đại học đã thành lập một viện chuyên trách về khoa học và kỹ thuật biển sâu để điều phối các hoạt động nghiên cứu, cho thấy cam kết lâu dài của tổ chức đối với dự án. Khi đi vào hoạt động, nền tảng sẽ là bãi thử nghiệm trên biển khơi cho những công nghệ không thể được đánh giá đầy đủ trong môi trường gần bờ hoặc qua mô phỏng trong phòng thí nghiệm.

Kỹ thuật xây dựng một thành phố di động trên biển

Những thách thức kỹ thuật được vượt qua trong quá trình thiết kế công trình phản ánh nhiều thập kỷ tiến bộ trong xây dựng ngoài khơi và kiến trúc hải quân. Thiết kế bán chìm hai thân hoạt động theo nguyên lý tương tự các giàn khoan dầu ngoài khơi, nhưng được điều chỉnh để có thể di chuyển giữa các địa điểm nghiên cứu. Các kỹ sư phát triển hệ thống điều chỉnh tải trọng nước, cho phép nền tảng linh hoạt thay đổi mớn nước. Để giữ ổn định khi hoạt động, các thân tàu được bơm đầy nước, đưa kết cấu chìm sâu hơn nhằm tăng tối đa khả năng chống sóng. Khi cần di chuyển, hệ thống xả nước dằn, giúp nền tảng nổi cao hơn và điều động như tàu thông thường.

Khả năng vận hành hai chế độ này đã được thử nghiệm kỹ lưỡng tại Bể thử nghiệm nước sâu của Đại học Giao thông Thượng Hải trước khi khởi công. Các kỹ sư đưa mô hình thu nhỏ vào thử nghiệm với gió có cường độ bão cuồng phong và sóng tương tự sóng thần, qua đó xác nhận nền tảng có thể chịu được bão cấp 17 với sức gió duy trì tới 250 km/giờ (khoảng 155 dặm/giờ). Cấu hình hai thân phân bổ lực tác động trên toàn bộ kết cấu, giảm chuyển động chòng chành và lắc ngang vốn thường cản trở công tác khoa học trong các cơn bão trên biển.

Ở trung tâm nền tảng là một giếng thông biển khổng lồ, cho phép tiếp cận trực tiếp cột nước. Cửa mở này, được mô tả là đủ lớn để chứa một con cá voi xanh trưởng thành, cho phép các nhà nghiên cứu hạ thiết bị nặng tới 300 tấn xuống độ sâu 6.000 mét. Khả năng này giúp thử nghiệm các hệ thống khai thác biển sâu nguyên kích thước, phương tiện điều khiển từ xa và những thiết bị hàng hải hạng nặng khác vốn không thể triển khai từ các tàu nghiên cứu thông thường.

Công trình gồm ba hệ thống tích hợp hoạt động phối hợp với nhau. Nền tảng chính là trung tâm nghiên cứu chủ lực, còn các phòng thí nghiệm trên tàu bổ sung năng lực cơ động. Hạ tầng hỗ trợ trên bờ hoàn thiện mô hình này, cung cấp dịch vụ hậu cần, xử lý dữ liệu và luân phiên nhân sự. Cấu trúc ba phần bảo đảm hoạt động nghiên cứu có thể diễn ra liên tục, dù các nhóm làm việc ngoài khơi hay trên đất liền.

Ông Dương Kiến Mẫn, nhà nghiên cứu tại Đại học Giao thông Thượng Hải, nhấn mạnh rằng khả năng cơ động của nền tảng có thể sánh với tàu nghiên cứu, giúp ứng phó nhanh với các cơ hội khoa học mới hoặc những thay đổi về thời tiết. Khi đã vào vị trí, hệ thống điều chỉnh tải trọng nước biến công trình thành một trạm quan trắc ổn định, có thể hỗ trợ các phép đo khoa học chính xác trong thời gian dài. Sự kết hợp này giải quyết điều mà các nhà khoa học biển từ lâu xem là hạn chế căn bản của nghiên cứu hải dương học: không thể nghiên cứu các quá trình biến động trên những thang thời gian từ vài ngày đến nhiều mùa mà vẫn giữ nguyên vị trí địa lý.

Khảo sát biển sâu để tìm lời giải về khí hậu và nguồn gốc sự sống

Các nhiệm vụ khoa học dự kiến triển khai trên nền tảng này trải rộng từ nghiên cứu cơ bản đến ứng dụng thực tiễn. Độ sâu hoạt động thiết kế 10.000 mét giúp tiếp cận gần như toàn bộ đáy đại dương, ngoại trừ những điểm sâu nhất tuyệt đối của rãnh Mariana. Năng lực này mở đường tới các hệ sinh thái hầu như chưa được nghiên cứu do hạn chế kỹ thuật, trong đó có vùng hadal với áp suất vượt quá 1.000 atmosphere.

Sáu cơ sở nghiên cứu lớn sẽ hoạt động trên nền tảng, phụ trách các lĩnh vực như thảm họa biển, quan trắc khí tượng, nghiên cứu môi trường vật lý dưới nước và những chuyên ngành khác. Truyền thông Trung Quốc cho biết các nhà nghiên cứu sẽ khảo sát quy luật biến đổi theo mùa của hệ sinh thái biển, qua đó có thể làm sáng tỏ cách các quần xã sinh vật biển sâu phản ứng với biến động khí hậu. Nền tảng cũng sẽ hỗ trợ nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của sự sống, tìm kiếm các sinh vật ưa điều kiện khắc nghiệt và cấu trúc địa chất có thể cung cấp manh mối về những điều kiện trên Trái Đất thuở sơ khai.

Nghiên cứu khí hậu là một ứng dụng đặc biệt cấp thiết. Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu cho biết đại dương đã hấp thụ hơn 90% lượng nhiệt dư thừa trong hệ thống khí hậu và từ 20% đến 30% lượng khí thải carbon dioxide do con người gây ra kể từ thập niên 1980. Hiểu rõ hơn về tương tác giữa đại dương và khí quyển có thể cải thiện độ chính xác của dự báo bão, giúp cộng đồng ven biển nhận cảnh báo sớm hơn và dự đoán đường đi của bão chính xác hơn. Khả năng giữ vị trí trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt khiến nền tảng đặc biệt phù hợp để nghiên cứu quá trình hình thành và diễn biến của xoáy thuận nhiệt đới ngay tại môi trường đại dương nơi chúng hình thành.

Ngoài nghiên cứu khí hậu, công trình sẽ thử nghiệm thiết bị phục vụ khai thác biển sâu. Khi các mỏ khoáng sản trên đất liền ngày càng khó tiếp cận, sự chú ý chuyển sang các nốt đa kim loại, lớp vỏ giàu cobalt và mỏ sulfide khổng lồ dưới đáy biển sâu. Nền tảng cung cấp môi trường thử nghiệm trung gian độc đáo, giúp hệ thống khai thác chuyển từ điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát sang triển khai thương mại toàn diện. Khả năng thử nghiệm này rất quan trọng để đánh giá hiệu suất của thiết bị khai thác trong điều kiện thực tế về áp suất, nhiệt độ và trầm tích đại dương.

Tuy nhiên, nghiên cứu khai thác này diễn ra trong vùng xám về quy định. Cơ quan Quản lý Đáy biển Quốc tế vẫn đang xây dựng các quy định khai thác biển sâu, còn hoạt động khai thác thương mại chưa được thông qua trong lúc đàm phán tiếp diễn. Các nhà khoa học môi trường cảnh báo rằng thử nghiệm và triển khai quá sớm có thể gây tổn hại cho những hệ sinh thái đã tiến hóa qua hàng triệu năm trong điều kiện ổn định, tối tăm và lạnh giá. Vì vậy, khả năng hỗ trợ các đợt thử nghiệm khai thác kéo dài của nền tảng nổi vừa mang lại triển vọng công nghiệp, vừa tiềm ẩn rủi ro môi trường.

Khía cạnh chiến lược của hoạt động lập bản đồ đáy biển

Việc ra mắt nền tảng nghiên cứu này diễn ra trong bối cảnh các hoạt động hải dương học của Trung Quốc bị giám sát chặt chẽ hơn. Một cuộc điều tra gần đây của Reuters ghi nhận hơn năm năm hoạt động lập bản đồ đáy biển có hệ thống của 42 tàu nghiên cứu Trung Quốc trên Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương và Bắc Băng Dương. Các kiểu khảo sát được ghi nhận trong cuộc điều tra dường như phù hợp với hoạt động thu thập dữ liệu độ sâu toàn diện tại những khu vực hàng hải có ý nghĩa chiến lược.

Các chuyên gia tình báo hải quân lưu ý rằng việc lập bản đồ chi tiết đáy biển phục vụ mục đích kép. Dữ liệu này hỗ trợ nghiên cứu khoa học chính đáng, trong đó có khảo sát hệ sinh thái biển và cấu trúc địa chất, nhưng đồng thời cung cấp thông tin thiết yếu cho việc dẫn đường, ngụy trang của tàu ngầm và khả năng bố trí cảm biến hoặc vũ khí dưới đáy biển. Trong phiên điều trần trước Quốc hội được Reuters dẫn lại, Chuẩn Đô đốc Mike Brookes thuộc Văn phòng Tình báo Hải quân Mỹ giải thích rằng hoạt động khảo sát mở rộng cung cấp dữ liệu

giúp tàu ngầm dẫn đường, ngụy trang và bố trí cảm biến hoặc vũ khí dưới đáy biển.

Cuộc điều tra nêu bật các nhiệm vụ cụ thể của tàu nghiên cứu Đông Phương Hồng 3 gần Đài Loan và lãnh thổ Guam của Mỹ trong năm 2024 và 2025. Những khu vực này có ý nghĩa chiến lược đối với an ninh khu vực, còn hiểu biết chi tiết về độ sâu đáy biển sẽ hữu ích cho cả vận tải biển thương mại lẫn hoạt động quân sự. Bắc Kinh khẳng định các chuyến thám hiểm đại dương phục vụ mục tiêu dân sự, gồm tìm kiếm khoáng sản, nghiên cứu nghề cá và khảo sát khí hậu. Một số hoạt động khảo sát quả thực liên quan đến phân tích ngư trường và các khu vực có hợp đồng thăm dò khoáng sản.

Tuy nhiên, những lo ngại về sự kết hợp dân sự - quân sự vẫn còn đó. Tài liệu kỹ thuật của nền tảng nổi mới thu hút sự chú ý đặc biệt. Theo các bài đưa tin của South China Morning Post, các bài báo khoa học đã qua bình duyệt về dự án có đề cập đến khả năng bảo vệ các khoang trọng yếu trước vụ nổ hạt nhân và mô tả các tấm dạng sandwich bằng vật liệu biến hóa được thiết kế để hấp thụ sóng xung kích. Những thông số này cho thấy khả năng chống chịu trước lực nổ vượt quá yêu cầu nghiên cứu thông thường, gợi ý về các ứng dụng quân sự tiềm tàng hoặc phương án dự phòng.

Sự giao thoa giữa năng lực khoa học và chiến lược tạo ra thách thức cho hợp tác nghiên cứu quốc tế. Khoa học đại dương theo truyền thống dựa vào chia sẻ dữ liệu và kiểm chứng hợp tác. Khi hạ tầng nghiên cứu tích hợp các năng lực phòng thủ dành cho tình huống xung đột, yêu cầu bảo mật khiến tính minh bạch trở nên phức tạp. Các mục đích dân sự được tuyên bố của nền tảng nổi có thể là thực chất và quan trọng, nhưng việc trang bị những tính năng gia cố theo tiêu chuẩn quân sự đặt ra câu hỏi liệu một số dữ liệu hoặc năng lực có bị hạn chế tiếp cận hay không.

Khai thác biển sâu và những hệ lụy môi trường

Sự giao thoa giữa lợi ích thương mại và bảo vệ môi trường tạo nên một khía cạnh phức tạp khác. Khai thác biển sâu là ngành công nghiệp tiên phong với những hệ quả môi trường có thể rất đáng kể. Một bài tổng quan năm 2025 đăng trên tạp chí Frontiers in Marine Science đã tổng hợp những quan ngại thường gặp về việc phá hủy trực tiếp môi trường sống, phát tán đám mây trầm tích và ô nhiễm tiếng ồn dưới nước do hoạt động khai thác đáy biển gây ra.

Đám mây trầm tích đặc biệt đáng lo ngại. Hoạt động khai thác làm xáo trộn đáy biển có thể tạo ra những đám hạt mịn trôi dạt trong cột nước, ảnh hưởng tiềm tàng đến các hệ sinh thái ở xa khu vực khai thác. Nếu những đám mây này lên tới mặt nước hoặc tầng nước giữa, chúng có thể tác động đến các ngư trường nuôi sống nền kinh tế ven biển và cung cấp protein cho hàng tỷ người. Tiếng ồn dưới nước từ thiết bị khai thác có thể làm gián đoạn liên lạc và định hướng của động vật có vú sống dưới biển, trong đó có cá voi và cá heo vốn dựa vào tín hiệu âm thanh để giao phối, kiếm ăn và di cư.

Vai trò thử nghiệm hệ thống khai thác của nền tảng nổi đặt công trình này vào trung tâm các tranh luận về môi trường. Bằng cách cung cấp địa điểm thử thiết bị trong điều kiện đại dương thực tế, công trình có thể đẩy nhanh tiến độ triển khai khai thác thương mại. Điều này khiến các tổ chức bảo tồn lo ngại, vì họ cho rằng cơ quan quản lý cần xây dựng các biện pháp bảo vệ môi trường toàn diện trước khi bắt đầu bất kỳ hoạt động khai thác thương mại nào. Dự thảo quy định khai thác của Cơ quan Quản lý Đáy biển Quốc tế vẫn đang được đàm phán, còn những khoảng trống lớn trong dữ liệu nền về nhiều hệ sinh thái biển sâu gây khó khăn cho việc xác định ngưỡng tác động có thể chấp nhận.

Hiểu biết khoa học hiện nay cho thấy các hệ sinh thái biển sâu phục hồi sau xáo trộn cực kỳ chậm, nếu có thể phục hồi. Nhiều loài ở những môi trường này là loài đặc hữu, nghĩa là không tồn tại ở nơi nào khác trên Trái Đất. Các nốt khoáng sản mà doanh nghiệp khai thác nhắm tới thường cần hàng triệu năm để hình thành, còn những quần xã sinh vật sống trên đó bao gồm các loài sống lâu, có thể lên tới hàng thế kỷ. Việc thử nghiệm thiết bị khai thác trong những môi trường nguyên sơ này, dù chỉ vì mục đích nghiên cứu, vẫn có nguy cơ gây tổn hại không thể đảo ngược.

Về lý thuyết, năng lực nghiên cứu của nền tảng có thể giúp lấp đầy những khoảng trống kiến thức bằng cách hỗ trợ khảo sát đa dạng sinh học nền và quan trắc môi trường. Tuy nhiên, những lợi ích này còn tùy thuộc vào việc dữ liệu thu thập được có tiếp tục mở cho cộng đồng khoa học quốc tế hay trở thành tài sản độc quyền phục vụ khai thác thương mại. Lựa chọn giữa khoa học mở và bí mật công nghiệp sẽ quyết định liệu nền tảng đóng góp cho việc quản lý đại dương bền vững hay chỉ tạo điều kiện khai thác tài nguyên.

Yêu cầu cấp thiết về minh bạch trong khoa học đại dương toàn cầu

Khoản đầu tư của Trung Quốc vào phòng thí nghiệm nổi này phản ánh những xu hướng rộng hơn trong năng lực nghiên cứu biển. Trung Quốc hiện vận hành đội tàu nghiên cứu dân sự lớn nhất thế giới, và nền tảng mới mở rộng năng lực tới những lĩnh vực trước đây khó tiếp cận. Dù các quốc gia khác cũng duy trì những chương trình hải dương học đáng kể, rất ít nước sở hữu hạ tầng tương đương để tiến hành các hoạt động biển sâu kéo dài, kết hợp thử nghiệm thiết bị hạng nặng với nơi lưu trú cho con người.

Tiềm năng khoa học là rất lớn. Dù bao phủ khoảng 70% bề mặt Trái Đất, đại dương vẫn chưa được lập bản đồ và tìm hiểu đầy đủ. Theo Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ, phần lớn đáy biển chưa có bản đồ chi tiết hiện đại, trong khi đáy biển sâu chiếm một phần đáng kể trong không gian có thể sinh sống của hành tinh. Các nền tảng nghiên cứu có thể hiện diện lâu dài ở biển sâu sẽ giúp thu hẹp khoảng trống kiến thức, đóng góp cho mô hình khí hậu, lập danh mục đa dạng sinh học và hiểu biết về địa chất.

Tuy nhiên, giá trị khoa học đầy đủ của hạ tầng này phụ thuộc vào tính minh bạch và hợp tác. Nghiên cứu hải dương học theo truyền thống dựa trên hợp tác quốc tế, với các tiêu chuẩn dữ liệu chung và công bố kết quả rộng rãi. Khi các nền tảng nghiên cứu tích hợp năng lực có ứng dụng quân sự rõ ràng, hoặc khi nghiên cứu hỗ trợ các ngành công nghiệp khai thác trước lúc có biện pháp bảo vệ môi trường, niềm tin cần thiết cho hợp tác sẽ bị xói mòn.

Đối với các cộng đồng ven biển đang đối mặt với bão ngày càng dữ dội và mực nước biển dâng, việc cải thiện quan trắc đại dương mang lại lợi ích thiết thực. Dự báo bão tốt hơn nhờ các nền tảng có thể trụ vững qua bão cuồng phong trong khi thu thập dữ liệu sẽ giúp cứu người và giảm thiệt hại kinh tế. Hiểu được cách đại dương hấp thụ carbon và nhiệt giúp các nhà khoa học dự đoán chính xác hơn diễn biến khí hậu. Những lợi ích này đòi hỏi kết quả nghiên cứu được chia sẻ tự do xuyên biên giới, thay vì chỉ nằm trong phạm vi quốc gia hoặc doanh nghiệp.

Đảo nổi là một thành tựu kỹ thuật đáng chú ý, với tiềm năng thực sự thúc đẩy tri thức nhân loại. Nền tảng có hiện thực hóa được tiềm năng đó hay chỉ trở thành một công cụ khác phục vụ khai thác tài nguyên và định vị chiến lược sẽ phụ thuộc vào những lựa chọn của Trung Quốc về tính minh bạch, chia sẻ dữ liệu và bảo vệ môi trường trong thập kỷ tới, khi công trình đi vào hoạt động.

Những điều cần biết

• Trung Quốc đã khởi công xây dựng nền tảng nghiên cứu biển sâu nổi siêu lớn đầu tiên trên thế giới, có biệt danh Đảo nổi biển khơi, dự kiến hoàn thành vào năm 2030.
• Thiết kế bán chìm hai thân cho phép nền tảng di chuyển như tàu biển và ổn định như giàn khoan dầu, chịu được sức gió bão lên tới 250 km/giờ, đồng thời hỗ trợ 238 người lưu trú trong nhiều tháng.
• Có khả năng hoạt động ở độ sâu tối đa 10.000 mét (32.800 feet), công trình sẽ thử nghiệm thiết bị khai thác biển sâu, nghiên cứu hệ sinh thái biển và cải thiện dự báo bão.
• Các cuộc điều tra gần đây cho thấy hoạt động lập bản đồ đáy biển quy mô lớn của Trung Quốc trên Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương và Bắc Băng Dương, làm dấy lên lo ngại về các ứng dụng kép phục vụ dẫn đường cho tàu ngầm và tác chiến dưới biển.
• Tài liệu kỹ thuật đề cập đến khả năng bảo vệ trước vụ nổ hạt nhân và các tấm vật liệu biến hóa, cho thấy những ứng dụng quân sự tiềm tàng bên cạnh các mục tiêu nghiên cứu dân sự.
• Nền tảng ra đời khi các cơ quan quản lý quốc tế thuộc Cơ quan Quản lý Đáy biển Quốc tế tiếp tục xây dựng quy định khai thác biển sâu; hoạt động khai thác thương mại chưa được thông qua.
• Các nhà khoa học môi trường cảnh báo thử nghiệm khai thác biển sâu có thể gây tổn hại cho những hệ sinh thái mong manh do đám mây trầm tích, phá hủy môi trường sống và ô nhiễm tiếng ồn dưới nước.