Chinh Phục Thế Giới "thuỷ Tề" - Công An Nhân Dân

Shinichi Takagawa lo lắng theo dõi dãy màn hình trên chiếc tàu neo ngoài khơi Thái Bình Dương cách đảo Guam khoảng 320km. Những màn hình này ghi nhận các hoạt động của chiếc tàu ngầm Kaiko (tiếng Nhật nghĩa là hào mương), trong vùng biển Challenger Deep - sâu nhất thế giới. Đột nhiên, tất cả những hình ảnh trên màn hình biến mất. Takagawa hoảng hốt, bởi nếu có sự cố nghiêm trọng nào xảy ra thì xem như 50 triệu USD đổ vào việc thiết kế Kaiko có nguy cơ chìm hẳn vào nơi sâu thẳm của lòng biển. Thật may mắn, vài tháng sau đó người ta vớt Kaiko lên và biết được nguyên nhân gây ra sự trục trặc: một nút thắt đã nằm lọt vào sợi cáp quang truyền tín hiệu hình lên hệ thống video trên tàu. Việc sửa chữa được tiến hành gấp rút trong thời gian tới, Kaiko lại được thả xuống đáy đại dương, tiếp tục công việc thám hiểm của mình.

Năm 1960, chiếc Trieste của Hải quân Mỹ mang theo ba người xuống Challenger Deep, nhưng lúc ấy những ghi nhận do Trieste cung cấp không đem lại cho khoa học nhiều khám phá mới. Hiện tại, nhiều nhà khoa học - chẳng hạn Graham Hawkes hoặc Sylvia Earle - đang tập trung nghiên cứu các mẫu tàu ngầm có thể chinh phục gần như bất kỳ độ sâu nào trong đại dương. Cho đến nay, chỉ có 5 tàu ngầm có người lái hoạt động ở độ sâu khoảng 6.000m: Nautile (Pháp), Shinkai 6500 (Nhật), Mir I và Mir II (Nga) và Sea Cliff (Mỹ). Nhật đang nghiên cứu một mẫu Shinkai khác có thể lặn sâu đến 11.000m.

Kể từ chuyến thám hiểm đầu tiên mang tính chất khoa học của tàu Trieste, vài thập niên qua, người ta đã thu thập không ít dữ liệu giá trị về khảo sát đại dương. Chẳng hạn, những lỗ thủy nhiệt trong lòng Thái Bình Dương đã được quay phim vào năm 1977 và con tàu huyền thoại bị đắm Titanic cũng được chụp ảnh một cách tương đối chi tiết vào năm 1991. Một mẫu tàu ngầm có người lái khác đang được sử dụng là Alvin (đặt tên theo người thiết kế là Al Vine thuộc Viện Hải dương Woods Hole). Tàu Alvin có thể mang theo hai nhà khoa học và một người lái xuống đến độ sâu khoảng 5.000m, có 12 ngọn đèn bên ngoài khoang tàu cực sáng và hai cánh tay máy để thu nhặt mẫu vật.

Viết tắt từ Remotely Operated Vehicle, ROV, loại tàu này được các chuyên gia điều khiển từ trên tàu mẹ - qua một sợi cáp dùng cung cấp nguồn điện không hạn chế để tàu vận hành; truyền xuống những chỉ thị cần thiết cho việc khảo sát đồng thời gửi tín hiệu hình ảnh và âm thanh lên tàu mẹ. ROV làm việc hầu như liên tục và không biết mệt, với các thiết bị điện tử rất mạnh, hoàn toàn có khả năng thay thế những thợ lặn tài giỏi nhất. Tuy được thiết kế với mục đích ban đầu là nghiên cứu khoa học, nhưng người ta đã nghĩ đến khả năng khác của ROV, thích hợp cho việc khảo sát quặng dầu và khí đốt thiên nhiên.

Những hãng lớn như Shell, Amoco và Exxon đã và đang hướng đến việc sử dụng ROV. Shell dùng ROV tại vịnh Mexico; Amoco dùng cho dự án Hệ thống sản xuất nổi Liuhua, ngoài khơi Trung Quốc. Cách đây không lâu, ba hãng trên công bố dùng ROV vào đề án Mars Powell có khả năng khai thác được khoảng 15 tỉ thùng dầu thô nằm ở phía Nam Alabama (Mỹ). Kiểu ROV khác đã được chế tạo mang tên Jason, được chỉ huy bằng cần gạt do một người điều khiển trên tàu mẹ. Các kỹ thuật viên sẽ nhận những thông số và sau đó điều khiển hệ thống máy quay video và máy chụp hình trong tàu Jason. Mẫu Auger dùng để thay thợ lặn trong việc sửa chữa các cấu trúc nằm dưới đáy của giàn khoan dầu. Mẫu Trencher trông giống hệt chiếc máy kéo với hai bánh xe xích và đôi càng khỏe có nhiệm vụ lắp đặt hệ thống ống dẫn dầu xuyên đại dương.

Viết tắt từ Autonomous Underwater Vehicle, AUV, loại tàu này được xem là tàu thế hệ “thông minh” bởi chúng hoạt động không cần chỉ thị nào từ trên tàu mẹ; hay nói cách khác, chúng là những robot được cài đặt sẵn chương trình trong bộ nhớ và cứ thế thực thi những gì đã được chỉ định. AUV không chỉ nhận biết được chướng ngại vật mà còn tránh một cách dễ dàng. Hiện chỉ có vài AUV, bởi hạn chế duy nhất chưa khắc phục được là nguồn điện nạp quá ít ỏi. Các nhà khoa học đã nghĩ đến những mẫu ROV và AUV lai, bằng cách kết hợp những ưu điểm của hai loại tàu này. Richard Blidberg - Giám đốc Phòng thí nghiệm hệ Hải dương thuộc Đại học Northeastern, cũng là người sáng lập Viện Hệ thống tàu tự vận hành - cho biết ông đang nghiên cứu việc tạo ra một trí thông minh nhất định cho thế hệ AUV mới, bằng cách thiết lập cấu trúc máy tính và những mạng thần kinh để hình thành trí thông minh ở dạng sơ đẳng cho tàu. Những AUV này chấp nhận một công việc nào đó, tránh được chướng ngại vật và thực hiện việc được giao một cách hoàn hảo để khi trở về phải mang theo một bản báo cáo. Một vài kiểu AUV khác đang được sử dụng trong nghiên cứu và khảo sát đại dương là ABE - có thể hoạt động liên tục suốt hàng tháng trời ở độ sâu gần 6.000m và được chương trình hóa để chụp những bức ảnh mỗi ngày đồng thời góp nhặt dữ liệu và mẫu vật trong một khu vực nào đó. Ngoài ra, còn có kiểu ALBAC, trông giống chiếc máy bay, có thể lướt nhẹ nhàng và hoạt động ở mọi góc độ cũng như phương hướng trong lòng đại dương. ALBAC là công trình của Viện khoa học công nghệ thuộc Đại học Tokyo. Canada thì đang thử nghiệm mẫu PURL và Nga cũng có chiếc Typhlonus để chinh phục đại dương