Mỹ làm nhưng không hiệu quả, Trung Quốc ra mắt thiết bị mạnh gấp 16 lần trong ‘phút mốt’: Vận hành hệ thống ăng-ten siêu khủng, truy tìm ‘kho báu’ ở độ sâu hàng nghìn mét

Ẩn mình giữa vùng núi đá granite hùng vĩ tại miền trung Trung Quốc, một hệ thống ăng-ten khổng lồ "truy tìm kho báu" có độ dài 200 km, trải rộng trên địa hình phức tạp với 2 đường truyền chính dài 80km và 120km đặt gần vuông góc nhau. Với quy mô choáng ngợp này, công trình có diện tích bao phủ gấp 5 lần so với toàn bộ thành phố New York, nơi có diện tích khoảng 780km2.

Những chiếc ăng-ten này đang đóng vai trò then chốt trong tham vọng giành lấy vị thế dẫn đầu toàn cầu trong lĩnh vực khai thác khoáng sản chiến lược.

Hệ thống này, ban đầu được thiết kế để liên lạc với tàu ngầm quân sự, giờ đây đang được huy động cho một nhiệm vụ hoàn toàn khác đó là thăm dò khoáng sản và năng lượng sâu hàng kilomet dưới lòng đất.

Trong bối cảnh các quốc gia đang cạnh tranh khốc liệt để đảm bảo nguồn cung các nguyên liệu thiết yếu cho công nghệ xanh như lithium, cobalt và đất hiếm, các nhà khoa học Trung Quốc đã tung ra vũ khí địa vật lý tối tân. Đây là hệ thống thăm dò điện từ siêu mạnh, với công suất vượt mốc 100kW, thậm chí lên tới 500kW, vượt xa mức 30kW của thiết bị mạnh nhất của Mỹ hiện nay.

Theo một nghiên cứu công bố trong tạp chí khoa học Geophysical & Geochemical Exploration vào tháng 8, do kỹ sư cao cấp Chen Hui và nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Phát triển và Nghiên cứu Khảo sát Địa chất Trung Quốc (CGS) thực hiện, những hệ thống này đã góp phần vào một loạt phát hiện gây chấn động, bao gồm mỏ vàng lớn nhất thế giới, trữ lượng lithium siêu lớn và các thân quặng uranium sâu chưa từng thấy.

Từ nhiều thập kỷ nay, các phương pháp thăm dò truyền thống như điện trở suất một chiều và phân cực cảm ứng đã trở nên lỗi thời, khi các mỏ khoáng sản gần bề mặt ngày càng cạn kiệt. Các nhà địa chất hiện chuyển hướng xuống “không gian khoáng sản thứ 2”, sâu từ 500 đến 2.000 mét, nơi tín hiệu từ thân quặng cực kỳ yếu và dễ bị nhiễu bởi hệ thống điện, hiệu ứng đô thị và hoạt động khai thác.

Để vượt qua rào cản này, Trung Quốc đã tái định nghĩa quy mô thăm dò điện từ. Bằng cách tăng mạnh công suất phát sóng lên hơn 100kW, các nhà khoa học có thể “át tiếng ồn” và xuyên sâu vào lòng đất, ghi nhận tín hiệu rõ nét hơn bao giờ hết.

Công suất lớn đồng nghĩa với độ chính xác giảm nếu không có cải tiến kỹ thuật. Trung Quốc đã giải quyết vấn đề này bằng việc triển khai mảng cảm biến phân bố rộng và các nguồn phát trường đa hướng, cho phép xây dựng mô hình hình ảnh ba chiều chính xác.

Tại mỏ đồng Jiama ở Tây Tạng, một khảo sát bằng công nghệ CSAMT công suất cao đã chụp cắt lớp thành công đến độ sâu hơn 3.000 mét, với kết quả trùng khớp đáng kinh ngạc với các mẫu khoan thực địa.

Dự án nổi bật nhất là hệ thống WEM (Wireless Electromagnetic Method), một trạm phát điện từ khổng lồ với công suất 500kW, sử dụng 2 đường ăng-ten dài lần lượt 80km và 120km, bố trí gần vuông góc tại miền trung Trung Quốc. Ban đầu được thiết kế để liên lạc hải quân, WEM giờ đây trở thành “vũ khí tối thượng” trong thăm dò tài nguyên.

Trong một thử nghiệm quy mô quốc gia vào năm 2023, tín hiệu từ WEM được ghi nhận ở khoảng cách hơn 2.000km, từ Tây Tạng đến Nội Mông và Quảng Đông. Tại khu vực Tân Khu Hùng An, các nhà khoa học ghi nhận tín hiệu từ trường đạt mức 2.444 femtotesla, mạnh gấp 7 lần so với nhiễu nền tự nhiên.

Tận dụng các hệ thống siêu mạnh này, Trung Quốc đã phát triển những phương pháp hoàn toàn mới như trường điện từ trường rộng (wide field EM method), do Giáo sư He Jishan khởi xướng. Kỹ thuật này cho phép thu thập dữ liệu ngay cả ở vùng gần nguồn phát, điều mà các phương pháp truyền thống không thể làm, từ đó rút ngắn thời gian, tăng độ sâu và tiết kiệm chi phí.

Ngoài ra, các hệ thống điện từ tần số-thời gian mới cũng có thể đo được độ phân cực và độ từ thẩm, giúp phân biệt rõ ràng hơn giữa các loại thân quặng khác nhau, một yếu tố quyết định trong việc định hình chiến lược khai thác.

Theo nhóm nghiên cứu của Chen Hui, Trung Quốc hiện là quốc gia duy nhất sở hữu toàn bộ các hệ thống thăm dò điện từ công suất trên 100kW.

Ngoại trừ Nga, hầu hết các công ty phương Tây vẫn đang sử dụng thiết bị công suất thấp, thậm chí những thiết bị công suất cao hiếm hoi cũng được thiết kế theo yêu cầu từ Trung Quốc.

Tham khảo SCMP