Nhật phát triển thiết bị lặn tự hành nhằm săn đất hiếm dưới đại dương

Nhật muốn dùng thiết bị lặn tự hành để khai thác đất hiếm dưới biển.

Mục tiêu cốt lõi của dự án là đẩy nhanh quá trình tìm kiếm và khảo sát các nguồn tài nguyên quý giá dưới đáy biển, đặc biệt là các nguyên tố đất hiếm, nhằm bảo đảm một nguồn cung khoáng sản ổn định. Sáng kiến này đóng vai trò then chốt trong việc củng cố an ninh kinh tế của Nhật Bản trong kỷ nguyên cạnh tranh công nghệ toàn cầu.

Tự chủ công nghệ thiết bị lặn tự hành để nắm giữ nguồn tài nguyên chiến lược

Cơ quan Khoa học và Công nghệ Biển - Trái đất Nhật Bản (JAMSTEC), đơn vị đang vận hành tàu khoan khoa học biển sâu Chikyu, đã tiến hành hoạt động khai thác thử nghiệm trong năm nay tại khu vực đáy biển gần Minamitorishima. Đây là một hòn đảo xa xôi nằm ở vùng lãnh thổ cực đông của đất nước mặt trời mọc. Các chuyên gia nghiên cứu tin rằng một lượng lớn khoáng sản đất hiếm đang lắng đọng bên trong lớp bùn dưới đáy đại dương tại khu vực này.

Để khai thác hiệu quả kho tiềm năng khổng lồ đó, cơ quan này đang dồn lực phát triển một thiết bị lặn tự hành mới sở hữu đồng thời khả năng di chuyển đường dài và khả năng lơ lửng tại chỗ. Sự kết hợp này sẽ giúp tăng năng suất làm việc và cắt giảm thời gian cần thiết cho các cuộc khảo sát tài nguyên. Khi xem xét đến việc các hoạt động tìm kiếm này mang ý nghĩa sống còn đối với nền an ninh kinh tế, việc sử dụng các công nghệ được phát triển nội địa là vô cùng quan trọng.

Mặc dù Hoa Kỳ và Trung Quốc hiện đang đi trước Nhật Bản trong lĩnh vực phát triển các thiết bị lặn tự hành, việc tự chủ phát triển các phương tiện nội địa như thế này sẽ hỗ trợ thực hiện các cuộc khảo sát với năng suất cao hơn. Sự chủ động về mặt công nghệ sẽ đóng góp trực tiếp vào nỗ lực xây dựng một mạng lưới cung cấp đất hiếm ổn định. Các kế hoạch chi tiết yêu cầu thiết bị lặn mới phải được hoàn thiện để sẵn sàng cho các chuyến thám hiểm thử nghiệm vào năm tài khóa 2028.

Dự án chiến lược này là một phần của Chương trình Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Tiên tiến và Trọng điểm thông qua Chương trình hợp tác liên ngành (hay còn gọi là Chương trình K) do Văn phòng Nội các trực tiếp điều hành. Tham gia vào quá trình chế tạo còn có Viện Nghiên cứu Hàng hải Quốc gia trực thuộc Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch, cùng với công ty tư vấn môi trường và xây dựng Idea Consultants có trụ sở tại Tokyo.

Nhật Bản hiện đang sở hữu vùng biển thuộc quyền tài phán lớn thứ sáu trên thế giới, bao gồm cả vùng lãnh hải và vùng đặc quyền kinh tế. Những vùng biển bao la này được giới khoa học đánh giá là đang cất giữ một sự phong phú đáng kinh ngạc về mặt tài nguyên. Nguồn tài sản này bao gồm các khoáng chất cực kỳ quan trọng đối với công nghiệp hiện đại như chì, đồng, coban và niken, cùng các kết tủa mangan chứa kim loại hiếm. Việc kiểm soát thành công nguồn tự nhiên này sẽ giúp quốc gia giảm bớt sự phụ thuộc vào các chuỗi cung ứng bên ngoài.

Sự kết hợp hoàn hảo và năng lực lặn sâu tối ưu

Hầu hết các thiết bị lặn tự hành hiện nay được phân chia làm hai loại hình là phương tiện hành trình và phương tiện lơ lửng. Các tàu hoạt động dưới nước thường có hình dáng thuôn dài giống như một quả ngư lôi và vận hành hệ thống cảm biến cùng nhiều công nghệ tinh vi để khảo sát các khu vực rộng lớn trong khi di chuyển với tốc độ cao.

Tuy nhiên, đặc điểm của dòng thiết bị này là chúng không thể dừng lại hoặc tạm dừng giữa chừng. Các thiết bị lặn tại chỗ lại sử dụng hệ thống động cơ đẩy để di chuyển, cho phép chúng nằm yên tại một vị trí cố định dưới nước, hoạt động khá giống với máy bay không người lái trên không trung. Chúng di chuyển với tốc độ chậm hơn, bù lại có khả năng sử dụng các cánh tay cơ khí và nhiều công cụ hỗ trợ để thu thập mẫu vật trực tiếp từ đáy đại dương.

Các cuộc khảo sát tài nguyên biển sâu thường đòi hỏi sự phối hợp của cả hai loại phương tiện này để đạt được độ chính xác tuyệt đối. Thiết bị lặn tự hành được thiết kế qua nỗ lực chung lần này sẽ là một thiết bị lai, mang trong mình đặc tính ưu việt của cả hai dòng thiết bị kể trên. Nó có thể di chuyển nhanh để quét bề mặt bao quát, rồi lơ lửng để khảo sát chi tiết. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng thiết bị lai tạo này sẽ được tinh chỉnh tập trung vào hệ thống định vị nên sẽ không bao gồm chức năng thu thập mẫu địa chất.

Phương tiện mới này cũng sẽ sở hữu tốc độ lặn vượt trội so với các thiết bị cùng phân khúc. Với góc lặn được thiết kế khoảng 60 độ, máy có thể tiếp cận độ sâu 6.000 m chỉ trong khoảng một giờ rưỡi. Đây là một sự rút ngắn thời gian đáng kể, bởi một thiết bị hành trình thông thường trên thị trường hiện nay phải mất nhiều hơn hai giờ đồng hồ để có thể chạm đến cùng độ sâu như vậy.

Dự án công nghệ quy mô này được lên kế hoạch hoạt động xuyên suốt 10 năm. Một nguồn ngân sách lên đến khoảng 8 tỷ yen (tương đương 50 triệu USD) đã được phê duyệt riêng cho giai đoạn 5 năm tính từ năm tài khóa 2024. Với nguồn đầu tư mạnh mẽ và sự phối hợp đồng bộ giữa các cơ quan, Nhật Bản đang thể hiện sự quyết tâm cao độ trong việc chinh phục độ sâu đại dương. Khi thiết bị lặn tự hành này chính thức đi vào hoạt động, nó sẽ giúp thu thập dữ liệu một cách tối đa, mang lại lợi thế chiến lược to lớn cho quốc gia trong việc làm chủ các nguồn khoáng sản thiết yếu.