Tàu Thường Nga 5 của Trung Quốc đã mang theo nhiều mẫu đất đá thu thập từ Mặt trăng về Trái đất trong sứ mạng năm 2020.
Một sự im lặng đến choáng váng đã ập xuống Washington sau khi tờ Financial Times gần đây đưa tin Trung Quốc thử nghiệm thành công một tàu lượn siêu thanh chạy năng lượng hạt nhân, cho thấy những đột phá công nghệ của Bắc Kinh đã trở nên nguy hiểm thế nào đối với việc thiết lập chính sách của Mỹ.
Lâu nay những dự đoán về việc Trung Quốc vượt mặt Mỹ thường sử dụng các quy trình công nghệ hiện có làm thước đo. Tuy nhiên, những dự đoán đó lại bỏ qua một kịch bản ngày càng có khả năng xảy ra là Trung Quốc đã ứng dụng thành công vật liệu hoàn toàn mới vào các công nghệ, mang lại những đột phá chưa từng có về hiệu suất.
Bắc Kinh đang thử nghiệm các vật liệu hoàn toàn khác nhau trong ba lĩnh vực chiến lược quan trọng - vũ khí hạt nhân, chất bán dẫn và năng lượng. Đột phá ở những lĩnh vực này có thể phá vỡ sự thống trị của Mỹ và làm thay đổi hoàn toàn cán cân quyền lực giữa hai siêu cường.
Giới phân tích cho rằng Mỹ vừa phải kiểm tra các “điểm mù” của mình để nắm được "khoảnh khắc Sputnik" (khoảnh khắc Liên Xô vượt trước Mỹ trong cuộc đua chinh phục vũ trụ khi trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới phóng vệ tinh lên quỹ đạo) từ Trung Quốc và tham gia vào các nghiên cứu đột phá hơn của riêng mình nếu họ muốn tiếp tục dẫn đầu.
Ở một địa điểm trên sa mạc Gobi, lò phản ứng hạt nhân chạy bằng thorium đầu tiên trên thế giới trong hơn nửa thế kỷ đang khởi động. Chất đồng vị urani-233 mà Trung Quốc muốn sản xuất có thể đưa kho vũ khí hạt nhân đang mở rộng nhanh chóng của nước này lên một tầm cao mới.
Những gì Trung Quốc đang xây dựng gần giống với nghiên cứu của Mỹ thời Chiến tranh Lạnh với Dự án Manhattan ở Tennessee. Mặc dù sau đó Mỹ đã từ bỏ urani-233 để sử dụng urani-235, nhưng những tài liệu giải mật từ năm 1966 đã tiết lộ thời điểm đó các nhà nghiên cứu Mỹ đánh giá urani-233 có những tính năng ưu việt so với các vật liệu khác, nhưng chỉ khi chúng được giữ nguyên chất về mặt hoá học.
Thí nghiệm lò phản ứng muối nóng chảy năm 1960 của Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge, được cho là tiền thân của lò phản ứng thorium Trung Quốc. Ảnh: Bộ Năng lượng Mỹ
Nhờ sự đồng hiện của nguyên tố protactinium trong urani-233 được tạo ra, các lò phản ứng thorium được cho là có khả năng "chống phổ biến" trong nhiều năm. Tuy nhiên, nhiều phương pháp tái chế khác nhau để tách các đồng vị protactinium khỏi phần còn lại của nhiên liệu hạt nhân đã được phát triển trong những thập kỷ gần đây, mở ra con đường sử dụng nó như một vật liệu cấp vũ khí có hiệu suất cao.
Urani-233 phát ra bức xạ mạnh hơn các đồng vị khác, tạo ra nhiều neutron hơn 15% trên mỗi lần phân hạch nhiệt so với urani-235 hoặc plutoni-239. Nó cũng có khối lượng tới hạn thấp hơn, có nghĩa là có thể chế tạo nhiều vũ khí hơn từ ít vật liệu hơn.
Điều này có thể cho phép Bắc Kinh không chỉ tăng quy mô số lượng vũ khí trong kho vũ khí của mình mà còn có khả năng tăng sức công phá của từng tên lửa. Với trữ lượng thorium lớn thứ hai trên thế giới, sự dư thừa năng lượng hạt nhân có thể thúc đẩy các nền tảng truyền thống của Trung Quốc, bao gồm tàu chiến và máy bay không người lái chạy bằng năng lượng hạt nhân.
Những tiến bộ về vi mạch (chip) silicon sẽ đạt đến giới hạn vật lý của chúng vào năm 2025, theo quy định của Định luật Moore. Đây dường như là một điều tồi tệ đối với Trung Quốc, quốc gia vẫn còn đi sau những quốc gia hàng đầu về chip như Hàn Quốc, Mỹ.
Nhân viên làm viên trong một phòng thí nghiệm bán dẫn ở thành phố Nam Thông, Trung Quốc. Ảnh: AP
Tuy nhiên, Trung Quốc đang chuẩn bị cho cái mà các nhà lãnh đạo của họ gọi là thời kỳ hậu Kỷ nguyên Định luật Moore - thời kỳ bình minh của các con chip dựa trên carbon. Một bài báo gần đây được công bố trên tạp chí Science của các nhà nghiên cứu Đại học Bắc Kinh tuyên bố rằng họ đã thử nghiệm các vi mạch nano carbon nhanh hơn tới 3 lần và tiết kiệm năng lượng hơn 4 lần so với chip silicon. Trung Quốc đã dành ưu tiên cao cho lĩnh vực nghiên cứu này và đây hiện là một phần của chiến lược đổi mới khoa học trong kế hoạch 5 năm lần thứ tư của họ.
Cách mạng hóa vật liệu chip cũng có thể phá vỡ “nút cổ chai” lớn nhất của Trung Quốc ở hạ nguồn – chính là phần sản xuất chip. Do các lệnh trừng phạt của Mỹ, Trung Quốc thiếu các máy in thạch bản để tạo ra các con chip tiên tiến. Tuy nhiên, Dự án Đặc biệt 02 do chính phủ chỉ đạo nhằm phát triển chuỗi cung ứng máy in thạch bản tích hợp trong nước đang được tiến hành.
Nếu những chiếc máy này được thiết kế để sản xuất chip bằng vật liệu carbon, những cải tiến kép như vậy có thể tạo ra nền tảng công nghệ cho một hệ sinh thái hoàn toàn mới, mà tất cả sẽ thuộc về Trung Quốc. Các nhà sản xuất chip Trung Quốc có thể vượt trước những nhà vô địch hiện tại, và Bắc Kinh sẽ thống trị phần cứng công nghệ thông tin và truyền thông chiến lược trong tương lai.
Chưa hết, mặc dù hiện là nhà nhập khẩu năng lượng lớn nhất thế giới, Trung Quốc được định vị sẽ trở thành nhà xuất khẩu năng lượng lớn nhất nếu nước này có thể thực hiện dự án khai thác khí Heli-3 trên Mặt trăng.
Minh hoạ viễn cảnh Trung Quốc khai thác heli-3 trên Mặt trăng.
Có cả chục viện nghiên cứu của Trung Quốc đang nghiên cứu phương pháp chiết xuất Heli-3 từ các mẫu đá Mặt trăng do sứ mệnh Thường Nga 5 mang về năm 2020. Chất đồng vị này chứa nhiều năng lượng hơn các khoáng chất trên Trái đất, với chỉ 40 tấn có khả năng cung cấp năng lượng cho toàn bộ nước Mỹ trong cả năm. Người ta ước tính có ít nhất một triệu tấn Heli-3 trên Mặt trăng.
Một công ty Mỹ đang lên kế hoạch cho chuyến thám hiểm khai thác mỏ lên Mặt trăng vào đầu những năm 2030. Tuy nhiên, Trung Quốc đã đi trước với kế hoạch lập một siêu căn cứ thường trực trên Mặt trăng vào cùng thời gian. Các nhà phân tích không gian của Cơ quan Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) cảnh báo rằng sự thống trị đột phá trong nguồn tài nguyên carbon sạch và mạnh mẽ này sẽ đưa Trung Quốc trở thành cường quốc năng lượng của thế kỷ 21.
Nếu Trung Quốc đạt được sự thống trị ở bất kỳ lĩnh vực nào trong ba lĩnh vực nói trên, nước này có khả năng sẽ thay thế Mỹ trở thành bá chủ toàn cầu. Theo tờ Nikkei, có hai cách chính mà nước Mỹ có thể làm để ngăn chặn điều này.
Thứ nhất, các cơ quan tình báo Mỹ phải theo dõi tốt hơn các nghiên cứu của Trung Quốc, vạch ra các con đường tiềm năng cho các hoạt động đi tắt đón đầu và hành động để cản trở các đột phá công nghệ.
Thứ hai, Mỹ phải tận dụng lợi thế dẫn đầu mà nước này hiện có và thực hiện các thử nghiệm độc đáo, vượt xa những gì Trung Quốc đang làm.
Đã có nhiều tiếng nói từ Đồi Capitol kêu gọi chính phủ Mỹ sử dụng nguồn dự trữ urani-233 còn lại. Tuy nhiên, điều đó là không đủ. Việc dựa trên những đổi mới từ quá khứ có thể khiến Washington mất thêm thời gian, và nếu đó là tất cả những gì họ có thể tập hợp để chống lại bước nhảy vọt nhiều mặt của Bắc Kinh, thì kết quả của cuộc cạnh tranh quyền lực lớn này là một cái kết đã thấy trước.