Công nghệ giúp con người lặn sâu hàng trăm mét như thế nào?

Qua nhiều thế kỷ, công nghệ lặn đã có nhiều phát triển vượt bậc, nhưng con người cũng đạt đến giới hạn của mình và đã đến lúc robot tiếp quản công việc khó khăn này.

Khoảng 363 triệu km², tức hơn 50% của Trái đất được bao phủ bởi đại dương. Tuy nhiên, hiểu biết của các nhà khoa về những gì bên dưới bề mặt Trái đất lại rất hạn chế. Trong vài thế kỷ qua, các nhà phát minh, nhà nghiên cứu và lực lượng hải quân đã tìm đủ mọi cách để cải thiện khả năng lặn sâu của con người với mục đích thám hiểm đại dương rộng lớn.

Một trong những vấn đề là đại dương rất sâu và càng xuống sâu thì áp lực lên thợ lặn càng lớn. Tại một số điểm, đáy đại dương có độ sâu lên đến 10.668m. Để so sánh, đó là khoảng cách tương đương với độ cao của máy bay thương mại so với mặt đất. Ngoài ra, từ độ sâu 1.000m trở đi, ánh sáng cũng biến mất hoàn toàn ở đáy đại dương. (Ảnh: University Of South Florida).

Mặc dù nguy hiểm, trong nhiều thế kỷ qua con người vẫn tìm cách tiếp cận bên dưới đại dương để khám phá những con tàu đắm, thu thập thức ăn hoặc tìm những chất liệu quý như ngọc trai và bọt biển. (Ảnh: AP).

Lần đầu tiên con người có thể ở dưới nước là nhờ chuông lặn. Kể từ thời Aristotle vào năm 400 trước Công nguyên, người ta đã đề cập đến chuông lặn. Đến năm 1690, một người đàn ông có tên Edmund Halley đã được cấp bằng sáng chế cho chuông lặn với đường ống dẫn không khí đến người thợ lặn. Về cơ bản, chuông lặn là một khoang rắn được thả xuống biển, giúp một người có thể ngồi và thở, bơi ra và quay trở lại khi họ cần thêm không khí. (Ảnh: Wikimedia).

Năm 1827, bộ đồ lặn đầu tiên được phát minh bởi Augustus Siebe, một kỹ sư người Anh, bằng cách lấy một chiếc mũ chống khói bằng đồng của lính cứu hỏa và gắn nó lên đầu của một thợ lặn. Phiên bản đầu tiên của bộ đồ lặn này khá thô sơ bởi nếu người thợ lặn di chuyển sai cách khi ở dưới, nước sẽ tràn vào chiếc mũ. (Ảnh: The Illustrated London News).

Siebe sau đó đã cải thiện nhược điểm chết người này với một phiên bản chống thấm nước được gắn vào bộ đồ của thợ lặn. Theo đó, người thợ lặn được kết nối với bề mặt bằng các ống. Từ trên cao, một đội trên bờ sẽ bơm không khí xuống. Khi hoàn thành nhiệm vụ, họ có thể đóng một van trong bộ đồ và không khí được bơm vào sẽ lấp đầy bộ đồ giúp người thợ lặn nổi trở lại. (Ảnh: Alamy).

Trong nhiều thập kỷ sau đó, trang phục của các thợ lặn thường là những bộ quần áo cồng kềnh, được làm bằng các vật liệu nặng như vải bạt, với mũ kim loại khổng lồ, thắt lưng bằng chì nặng khoảng 27,2 kg và giày có đế chì trọng lượng khoảng 8,1 kg. (Ảnh: Alamy).

Bộ quần áo khiến thợ lặn thường loạng choạng cho đến khi có thể xuống nước. Tuy nhiên, nó lại giúp thợ lặn di chuyển thoải mái khi ở dưới mực đáy biển, trục vớt và khám phá xác tàu, cũng như tìm kiếm những phần sâu hơn của đại dương mà vẫn chưa được biết đến. (Ảnh: Alamy).

Mặc dù vậy, các thợ lặn vẫn bị hạn chế bởi độ sâu mà họ có thể tiếp cận dưới đại dương. Năm 1878, các chuyên gia lần đầu tiên nhận ra hiện tượng khí ép, một tình trạng có khả năng gây chết người khi các bong bóng nitơ phình to trong máu của thợ lặn nếu họ quay trở lại bề mặt quá nhanh. (Ảnh: Shutterstock).

Vào đầu thế kỷ 20, các lực lượng vũ trang trên khắp thế giới bắt đầu đào tạo đội thợ lặn chuyên nghiệp. Đặc biệt, bắt đầu từ năm 1912, trước mối đe dọa ngày càng lớn của tàu ngầm quân sự Đức, hải quân Mỹ đã khởi động một chương trình cải tiến các phương pháp lặn sâu. Trong khoảng thời gian từ năm 1912-1915, các thợ lặn hải quân đã tăng độ sâu mà họ có thể lặn từ khoảng 18,2 m lên đến 83,5 m. (Ảnh: Alamy).

Năm 1930, chuyến lặn biển sâu đầu tiên trên thế giới trên một con tàu diễn ra ngoài khơi một hòn đảo tên là Nonsuch. Tại đây, các thợ lặn đã đi xuống đại dương trong tàu lặn hình cầu (Bathysphere), về cơ bản là một quả bóng thép lớn với 3 cửa sổ nhỏ được làm bằng thạch anh để có thể nhìn xuyên qua. (Ảnh: Alamy).

2 người tham gia chuyến đi lịch sử này là kỹ sư Otis Barton và nhà sinh vật biển William Beebe.
Hai người tham gia chuyến đi lịch sử này là kỹ sư Otis Barton và nhà sinh vật biển William Beebe. Với cửa sổ, cả hai có thể quan sát những gì ở dưới đáy đại dương và ghi chép lại nó. Chuyến lặn thành công và khi trở lại mặt nước, Beebe đã mãi mãi thay đổi. Nhà sinh vật biển cho rằng màu vàng của ánh Mặt Trời "không bao giờ có thể tuyệt vời như màu xanh lam của đại dương". Cả hai cũng đã phát hiện ra hơn một chục loài cá mới, nhưng chúng phải được minh họa bằng hình vẽ vì rất khó chụp ảnh qua cửa sổ nhỏ trên chiếc tàu lặn. (Ảnh: Alamy).

Trong suốt thời kỳ này, những bộ đồ lặn cá nhân cũng liên tiếp được cách tân. Năm 1942, thợ lặn người Pháp Jacques-Yves Cousteau lần đầu giới thiệu thiết bị lặn Aqua-Lung (bộ điều chỉnh lặn hai ống). Phát minh của Cousteau dựa trên bộ điều chỉnh ôtô, giúp giải phóng không khí khi người thợ lặn cố gắng thở. (Ảnh: Jake's Rolex World).

Với Aqua-Lung, hoạt động lặn biển sâu đã có một bước tiến nhảy vọt vì nó cho phép thợ lặn kiểm soát hơi thở của chính mình. Đến những năm 1950, các cơ quan quản lý đã phổ biến rộng rãi thiết bị này. Sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ đã giúp thợ lặn có thể lặn sâu hơn trong hành trình khám phá đại dương. Tuy nhiên, cuối cùng con người dường như đạt đến giới hạn. Cho đến nay, con người vẫn chưa thể phá kỷ lục năm 1988 về độ sâu khi lặn mà không ở trong tàu ngầm là 534 m. (Ảnh: U.S. Navy).

Thay vào đó, quá trình chuyển sang sử dụng công nghệ đã bắt đầu. Năm 1985, một robot biển sâu lần đầu tiên quay được cảnh xác tàu Titanic. Kể từ đó, việc sử dụng robot biển sâu bùng nổ. Hơn 30 năm sau, ước tính có khoảng 10.000 robot được sử dụng cho mục đích nghiên cứu đại dương và khoan dầu. So với con người, robot có thể ở bên dưới lâu hơn, lặn sâu hơn và đặc biệt là có thể gửi lại thông tin thu thập được ngay lập tức. (Ảnh: Ken Kiefer).