Công nghệ ăng ten của Trung Quốc có thể biến Trái đất thành trạm phát sóng khổng lồ

Hệ thống ăng ten lớn nhất hành tinh này đang hoạt động tại Trung Quốc có khả năng liên lạc đường dài với tàu ngầm, phát tín hiệu đến tận đảo Guam của Mỹ.

Vị trí chính xác của cơ sở này vẫn chưa được tiết lộ nhưng theo một số phỏng đoán thì nó có khả năng được đặt tại dãy núi Dabie – khu bảo tồn thiên nhiên nằm giữa các tỉnh Hồ Bắc, An Huy và Hà Nam.

Nhìn từ không gian, hệ thống ăng ten này cấu thành bởi hệ thống cáp treo và giá đỡ giống như hệ thống truyền tải điện lưới thông thường, với chiều dài và rộng trên 100 km.

Đầu cuối của các sợi cáp được cố định bằng các đầu mối bằng đồng gắn chặt vào các lớp đá granite dày. Hai thiết bị phát sóng mạnh mẽ dưới mặt đất – có khả năng hoạt động độc lập trong trường hợp một thiết bị bị hỏng – có điện tích 1 megawatt và biến Trái đất trở thành một trạm radio khổng lồ.

Một tàu ngầm của Trung Quốc nổi lên tại vùng biển gần Thanh Đảo năm 2019. Ảnh: AFP

Theo bài báo đăng trên Tạp chí Nghiên cứu Tàu thủy của Trung Quốc vào tháng 11/2021, những thiết bị nhận tín hiệu được đặt cách mặt nước biển 200 mét có thể dễ dàng thu tín hiệu từ ăng ten khổng lồ ở khoảng cách 1.300 km – phạm vi bao phủ bán đảo Triều Tiên, Nhật Bản, Đài Loan và Biển Đông.

Kỹ sư trưởng của dự án là Zha Ming cùng các đồng nghiệp tại Viện Nghiên cứu Truyền thông Hàng hải Vũ Hán cho biết cơ sở này được thiết kế để duy trì thông tin liên lạc dưới nước với phạm vi trên 3.000 km đủ để tiếp cận đảo Guam, nơi đặt căn cứ ở lớn nhất của Mỹ ở Tây Thái Bình Dương.

Cơ sở phát sóng tần số cực thấp (ELF) này có thể tạo ra sóng điện ở dải 0,1 đến 300Hz. Những sóng vô tuyến này có thể truyền đi một khoảng cách rất xa cả dưới nước và dưới đất. Tuy nhiên, thách thức hiện nay mà giới khoa học cần phải vượt qua là phân biệt tín hiệu nhân tạo với nhiễu sóng điện từ tần số thấp xuất hiện trong tự nhiên.

Trung Quốc cũng đã tiến hành một cuộc thử nghiệm chung với Nga để xem tín hiệu có thể truyền được bao xa dưới lòng đất. Một trạm của Nga đã nhận được tín hiệu ping từ cách đó 7.000 km. Nhưng khoảng cách tăng lên thì chỉ có thể thực hiện liên lạc một chiều và chỉ có thể gửi tin nhắn dạng văn bản được mã hóa.

Nhưng các nhà nghiên cứu quân sự Trung Quốc cho biết tàu ngầm và các thiết bị thông minh, chẳng hạn như tàu không người lái dưới nước, sẽ có thể nhận được thông tin chỉ đạo và hành động nhanh chóng trong khi vẫn duy trì khả năng tàng hình.

Tín hiệu ELF rất khó tạo ra vì bước sóng của nó có thể rộng hơn một lục địa. Một tháp vô tuyến thông thường cần phải cao ít nhất 1.000 km để thực hiện công việc này.

Ý tưởng xây dựng một ăng ten tần số thấp trên Trái đất có từ những năm 1960. Chẳng hạn, Dự án Sanguine của hải quân Mỹ đã lên kế hoạch đặt một ăng ten trải rộng hơn 2/5 bang Wisconsin để chỉ huy các tàu ngầm trên khắp thế giới.

Một ăng ten với hai đường giao nhau, mỗi đường dài khoảng 70 km , đã được chế tạo và bắt đầu tạo ra tín hiệu ở tần số 76Hz từ cuối những năm 1980.

Dự án đã bị chấm dứt vào năm 2005, sau khi không đáp ứng được kỳ vọng của quân đội. Mỹ chuyển trọng tâm sang các công nghệ thay thế, chẳng hạn như thay đổi áp suất khí quyển bằng tia laser để tạo ra sóng tần số thấp.

Theo ông Zha và các đồng nghiệp, việc chế tạo một ăng ten ELF sử dụng cho các ứng dụng trong cuộc sống thực để đáp ứng nhu cầu của con người gặp rất nhiều thách thức. Ví dụ, dòng điện mạnh có thể tạo ra từ trường mạnh làm giảm độ dẫn điện của dây cáp.

Để đảm bảo có thể nhận và đọc tin nhắn ở khoảng cách xa, sóng radio phải được tinh chỉnh bởi hàng trăm thiết bị điện tử tiên tiến. Thế nhưng, sự ổn định của chúng có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi trường điện từ cường độ cao do các máy phát khổng lồ tạo ra.

Nhóm nghiên cứu Trung Quốc cho biết họ đã đưa ra các biện pháp hiệu quả để giải quyết những vấn đề này, với kết quả kiểm tra cho thấy hiệu suất của hệ thống ăng ten đã đáp ứng hoặc vượt quá tất cả các tiêu chuẩn thiết kế.

Một góc của dãy núi Dabie. Ảnh: CGTN

Mặc dù các nhà nghiên cứu không trực tiếp tiết lộ vị trí của cơ sở trên nhưng họ đã cung cấp khoảng cách tương đối của nó với một số thành phố của Trung Quốc – khoảng 1.000 km về phía Nam của Bắc Kinh, 2.000 km về phía Đông Nam của Đôn Hoàng và 1.000 km về phía Đông của Miên Dương . Điều này suy ra hệ thống này nằm ở đâu đó trên dãy núi Dabie.

Theo nhóm nghiên cứu, ăng ten của Trung Quốc là cơ sở ELF quy mô lớn đầu tiên trên thế giới mở cửa cho người dùng không phải là quân nhân. Nó đã được sử dụng trong một số cuộc khảo sát địa chất để tìm kiếm trữ lượng khoáng sản hoặc nhiên liệu hóa thạch chưa được khai thác, đặc biệt là những nơi chôn vùi hàng nghìn mét dưới lòng đất mà các phương pháp phát hiện thông thường bỏ qua.

Các nhà khoa học cũng đang sử dụng các tín hiệu để theo dõi các đường đứt gãy đang hoạt động và tính toán rủi ro động đất cho các thành phố lớn của Trung Quốc.

Ảnh hưởng sức khỏe của sóng ELF đã gây tranh luận nhiều thập kỷ qua. Trong khi một số nghiên cứu về cư dân sống gần đường dây điện cao thế cho thấy nguy cơ ung thư và các bệnh khác tăng lên, các nghiên cứu khác lại cho kết quả khác.

Một số thí nghiệm trong phòng thí nghiệm đã tìm thấy bằng chứng cho thấy việc sống trong điều kiện tiếp xúc nhiều với sóng vô tuyến tần số thấp có thể làm hỏng các cơ quan của động vật.

Một nghiên cứu của nhóm nhosmyn gia Đại học Giao thông Thượng Hải vào tháng 8 đã xác nhận rằng việc tiếp xúc kéo dài một ngày trong trường điện từ 50Hz có thể thay đổi biểu hiện của một số gien nhất định ở chuột và ảnh hưởng đến sự phát triển của sợi thần kinh.