Nỗ lực vẽ bản đồ đáy biển trên toàn cầu đang được tăng tốc nhờ vào sự xuất hiện của những phương tiện rô bốt điện tử, vận hành bằng năng lượng xanh hơn và giá thành thấp hơn.
Trong những thế kỷ qua, con người lần lượt thám hiểm những ngọn núi cao nhất, các khu rừng hẻo lánh nhất, cũng như những vùng sa mạc đầy nguy hiểm. Tuy nhiên, bất chấp bao phủ hơn 70% bề mặt địa cầu, các đại dương của trái đất vẫn là bí ẩn, với phần lớn chưa thể khám phá. Trên thực tế, chúng ta nắm rõ bề mặt sao Hỏa hơn thềm biển Trái đất. Tính đến thời điểm hiện tại, chỉ hơn 20% diện tích thềm biển xuất hiện trên bản đồ của con người.
Nắm được bức tranh đầy đủ về thềm biển có thể cho phép tàu bè di chuyển an toàn hơn, xây dựng các mô hình khí hậu chính xác hơn, đặt thêm cáp ngầm viễn thông, xây dựng các trạm khai thác phong điện ngoài khơi và tăng cường nỗ lực bảo vệ các loài sinh vật biển. Tất cả đều thuộc “nền kinh tế biển xanh”, ước tính sẽ trị giá đến 3 ngàn tỷ USD vào năm 2030, theo Ðài CNN.
Ðược trang bị các cảm biến, nhiều dòng phương tiện rô bốt dưới nước đang hỗ trợ thu thập dữ liệu trong lòng biển nhanh hơn và với chi phí rẻ hơn bao giờ hết. Tuy nhiên, nhiều phương tiện phải dựa vào nguồn pin với thời gian sử dụng bị hạn chế, buộc các cỗ máy phải quay về tàu hoặc đất liền để nạp năng lượng. Ðiều này gây trở ngại cho các dự án thiết lập bản đồ ở những vùng biển xa xôi và hẻo lánh.
Sau 5 năm hoạt động, công ty khởi nghiệp Seatrec do nhà hải dương học Yi Chao sáng lập đang bắt kịp nhu cầu về thị trường đặc biệt này. Trong lúc còn làm việc ở Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), ông phát triển công nghệ nạp năng lượng cho rô bốt biển bằng cách khai thác “những thay đổi về nhiệt độ diễn ra tự nhiên trong lòng biển”.
 |
Xanh hơn và rẻ hơn
Mô đun năng lượng do Seatrec chế tạo có thể được lắp ráp cho bất kỳ đời rô bốt nào hiện có, bao gồm thiết bị nổi do hãng sản xuất. Rô bốt của Seatrec có thể lặn xuống độ sâu 1.000m trong lòng biển, đo đạc các chỉ số hóa chất và hình dạng của thềm đại dương. Thiết bị sử dụng sonar (kỹ thuật sử dụng sự lan truyền của âm thanh trong nước) để vẽ bản đồ khu vực xung quanh. Vào thời điểm nổi lên mặt nước, rô bốt gửi dữ liệu ghi nhận được thông qua kết nối vệ tinh.
Trong lúc rô bốt di chuyển xuyên qua các vùng biển ấm và lạnh hơn, vật liệu bên trong mô đun sẽ tan chảy hoặc rắn lại, gây ra áp suất và từ đó tạo ra năng lượng nhiệt, cho phép bộ phận phát điện trên rô bốt vận hành. “Chúng được nạp điện từ biển khơi, vì thế thời gian hoạt động của rô bốt gần như không có giới hạn”, ông Chao chia sẻ với CNN Business. Thông thường một rô bốt nổi có giá khoảng 20.000 USD, và cần thêm 25.000 USD để gắn hệ thống tạo năng lượng của Seatrec.
Theo nhà sáng lập Chao, việc tiếp cận được nguồn năng lượng tái tạo miễn phí, dồi dào và khả năng duy trì hoạt động lâu hơn trong môi trường biển cho phép thu thập dữ liệu với chi phí rẻ hơn gấp 5 lần về lâu dài. Ông cho hay công ty khởi nghiệp của mình hiện chỉ cung cấp chưa đến 100 thiết bị/năm, chủ yếu cho các nhà nghiên cứu đại dương. Thế nhưng, công nghệ này dễ dàng được mở rộng quy mô. Mô đun năng lượng của Seatrec cũng có thể dễ dàng được điều chỉnh để lắp đặt cho các thiết bị vẽ bản đồ thềm đại dương hiện có, từ đó gia tăng tầm hoạt động của chúng.
 |
| Những tiến bộ về khoa học sẽ “mở lối” đến thềm đại dương |
Bắt kịp xu thế
Các công nghệ mới nhằm mở rộng tầm hoạt động của những thiết bị thu thập dữ liệu đóng vai trò quan trọng cho việc vẽ bản đồ ở những vùng biển xa xôi, theo nhận định của ông Jamie McMichael-Phillips, Giám đốc Dự án Thềm biển GEBCO - Quỹ Nippon 2030. “Một trong những thách thức lớn nhất mà chúng ta đang đối mặt thật sự chỉ đơn thuần là giới hạn vật lý. Không giống như việc lập bản đồ trên bộ, nơi chúng ta có thể sử dụng máy ảnh, vệ tinh, trong môi trường biển, ánh sáng không xuyên qua những khối nước sâu. Vì thế chúng ta hiện bị giới hạn và thường sử dụng các thiết bị sonar”, ông giải thích.
Ðược khởi động năm 2017, Dự án Thềm biển 2030 đang ngày càng nâng cao nhận thức về thềm đại dương, mang đến cho các nhà khoa học và phía công ty những mục tiêu rõ ràng hơn trong thời gian tới: lập bản đồ toàn bộ thềm đại dương vào cuối thập niên hiện tại. Một số công ty, như XOCEAN, đang khảo sát biển từ bề mặt. Một hãng khởi nghiệp khác, tên Thám hiểm Thềm Ðại dương, cho biết có thể cung cấp dịch vụ khảo sát thềm biển nhanh gấp 10 lần so với các biện pháp tiếp cận truyền thống. Công ty này sử dụng thiết bị lặn điện tử tự hành, được lắp các cảm biến, máy quay và laser. Dữ liệu ghi nhận sẽ được phân tích trên nền tảng đám mây của hãng.
 |
| Các chuyên gia chuẩn bị thiết bị để khảo sát |
Thách thức trước mắt
Với sự xuất hiện ngày càng đông đảo hơn của các công nghệ liên quan, việc hoàn tất vẽ bản đồ đáy biển vẫn là thách thức liên quan đến hậu cần và tài chính. Ông Chao ước tính phải cần đến 3.000 rô bốt của Seatrec, hoạt động liên tục trong vòng 10 năm tới nếu muốn khảo sát hoàn toàn các đại dương. Công ty đã huy động vốn được 2 triệu USD nhằm gia tăng quy mô sản xuất thiết bị khai thác năng lượng trong lòng biển. Tuy nhiên, nỗ lực trên chỉ chiếm phần rất nhỏ trong mặt bằng chung của lĩnh vực này.
Theo tính toán, cần từ 3 đến 5 tỷ USD nếu muốn hoàn tất tham vọng đó. Quy mô đầu tư tương tự như một sứ mệnh thám hiểm sao Hỏa. Trong khi đó, đại diện của công ty Thám hiểm Thềm Ðại dương cho rằng đã đến lúc con người nên đầu tư vào hành tinh của chính mình: “Nếu muốn tiếp tục duy trì Trái đất cho con người sinh sống như lâu nay, chúng ta cần thông minh hơn khi nghiên cứu về những gì đang diễn ra trong lòng các đại dương”.
HỒNG HOANG
Bình luận