Lần đầu tiên trong lịch sử, con người muốn dựng một tòa tháp chọc trời 'treo ngược' từ không gian, có thể di chuyển quanh Trái đất

Tòa tháp chọc trời được "treo" từ không gian

Nếu những tòa nhà chọc trời hiện nay đều bắt đầu từ mặt đất và vươn lên bầu trời, Analemma Tower lại đảo ngược hoàn toàn nguyên lý đó. Đây là concept do Clouds Architecture Office, một công ty kiến trúc tại New York (Mỹ), phát triển. Hồ sơ dự án của đơn vị này xác định Analemma Tower thuộc nhóm kiến trúc mang tính giả định, kết hợp giữa ý tưởng về không gian và thang máy không gian. Concept được hoàn thiện từ năm 2016 và cập nhật năm 2018.

Thay vì xây móng trên mặt đất, nhóm thiết kế đề xuất sử dụng một hệ thống hỗ trợ đặt trong không gian có tên Universal Orbital Support System (UOSS). Theo ý tưởng, một tiểu hành tinh đủ lớn sẽ được đưa vào quỹ đạo quanh Trái đất. Từ đó, một hệ thống cáp có độ bền cực cao được hạ xuống phía dưới để treo toàn bộ công trình.

Nói cách khác, trọng lượng của tòa tháp không được truyền từ trên xuống nền đất như các công trình truyền thống. Analemma Tower được hình dung như một công trình "treo ngược" từ không gian xuống Trái đất. Clouds Architecture Office cho rằng cách tiếp cận này có thể loại bỏ một trong những giới hạn cơ bản của kiến trúc siêu cao tầng khi hoàn toàn phụ thuộc vào mặt đất. Khi không còn cần một khu đất cố định để đặt móng, tòa nhà về lý thuyết có thể được xây dựng và di chuyển tới vị trí mong muốn.

Tòa tháp chọc trời có thể di chuyển

Điểm đặc biệt nhất của Analemma Tower không chỉ nằm ở việc nó được treo trong không gian, mà còn ở quỹ đạo chuyển động của chính công trình. Clouds Architecture Office đề xuất đặt tòa tháp trong một quỹ đạo địa đồng bộ lệch tâm. Với cách bố trí này, khi quan sát từ mặt đất, đường đi của công trình sẽ tạo thành một quỹ đạo hình số 8.

Tòa tháp sẽ di chuyển giữa hai bán cầu, đồng thời quay trở lại những vị trí tương ứng sau mỗi chu kỳ. Theo nhóm thiết kế, phần chuyển động của công trình được tính toán để có những thời điểm tốc độ chậm hơn, qua đó tạo điều kiện cho việc kết nối với mặt đất.

Đây cũng là lý do Analemma Tower không còn giống một tòa nhà chọc trời thông thường. Vị trí của nó không bị khóa vào một địa chỉ duy nhất.

Clouds Architecture Office từng đề xuất xây dựng Analemma trên bầu trời Dubai, nơi công ty cho rằng có lợi thế về kinh nghiệm xây dựng nhà cao tầng và chi phí thấp hơn so với New York. Tuy nhiên, Dubai chỉ là địa điểm được lựa chọn trong concept, không phải một dự án xây dựng đã được phê duyệt.

Một "đô thị thẳng đứng" giữa tầng khí quyển

Analemma Tower cũng không được hình dung đơn thuần như một cột kiến trúc khổng lồ. Bên trong công trình là một hệ thống không gian dành cho nhiều hoạt động khác nhau. Theo thiết kế, các khu vực làm việc được bố trí ở phần thấp hơn, trong khi không gian nghỉ ngơi nằm cao hơn và các khu vực phục vụ đời sống được phân bổ dọc theo thân tháp.

Cách tổ chức này biến công trình thành một dạng "đô thị thẳng đứng", nơi con người có thể sống, làm việc và sinh hoạt trong một cấu trúc liên tục di chuyển quanh hành tinh. Nhưng càng lên cao, những điều kiện vốn được xem là hiển nhiên dưới mặt đất càng trở thành vấn đề.

Clouds Architecture Office cho biết kích thước và hình dạng cửa sổ của công trình sẽ thay đổi theo độ cao để thích ứng với sự khác biệt về áp suất và nhiệt độ. Ở độ cao khoảng 32.000m, môi trường gần như chân không và nhiệt độ có thể xuống khoảng -40°C, khiến việc con người tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài là không thể nếu không có thiết bị bảo hộ chuyên dụng.

Thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn năng lượng dưới mặt đất, concept còn đề xuất sử dụng các tấm pin mặt trời đặt trong không gian. Nguồn nước có thể được bổ sung bằng cách thu hồi nước ngưng tụ từ mây và nước mưa, kết hợp với hệ thống lọc, tái sử dụng theo mô hình bán khép kín.

Như vậy, Analemma Tower không chỉ đặt ra bài toán xây một tòa nhà cao bao nhiêu mét, mà còn phải trả lời câu hỏi làm thế nào để duy trì một môi trường sống nhân tạo ở độ cao hàng chục kilomet.

Ranh giới giữa kiến trúc và khoa học viễn tưởng

Dù sở hữu một ý tưởng gây ấn tượng mạnh, Analemma Tower hiện vẫn chỉ là một concept kiến trúc, chưa phải dự án xây dựng thực tế. Rào cản lớn nhất cũng không nằm ở hình dáng của tòa tháp mà nằm ở chính hệ thống giúp nó tồn tại.

Đưa một tiểu hành tinh vào quỹ đạo phù hợp, thiết lập điểm neo ổn định, triển khai một hệ thống cáp đủ khả năng chịu tải của công trình và duy trì sự ổn định của toàn bộ kết cấu là những nhiệm vụ vượt xa năng lực xây dựng hiện nay.

Đặc biệt, hệ thống cáp là một trong những mắt xích quan trọng nhất. Nó phải chịu tải trọng khổng lồ trong điều kiện không gian, đồng thời duy trì độ ổn định của công trình khi cả hệ thống liên tục chuyển động theo quỹ đạo. Bởi vậy, Analemma Tower nên được nhìn nhận đúng bản chất: một phép thử về giới hạn của kiến trúc và công nghệ, thay vì một siêu dự án đang chuẩn bị được triển khai.

DART và bước tiến có thật trong việc tác động tới tiểu hành tinh

Dù Analemma Tower vẫn nằm rất xa khả năng xây dựng thực tế, một diễn biến trong lĩnh vực không gian đã khiến một phần ý tưởng phía sau concept trở nên đáng chú ý hơn.

Ngày 26/9/2022, NASA thực hiện sứ mệnh Double Asteroid Redirection Test (DART), cho tàu vũ trụ đâm có chủ đích vào Dimorphos - một tiểu hành tinh có đường kính khoảng 170m đang quay quanh Didymos. Kết quả cho thấy DART đã thực sự làm thay đổi chuyển động của Dimorphos.

Sau vụ va chạm, chu kỳ quỹ đạo của Dimorphos quanh Didymos giảm 33 phút 15 giây, từ khoảng 11 giờ 55 phút xuống còn khoảng 11 giờ 22 phút 3 giây. NASA xác định đây là lần đầu tiên con người cố ý làm thay đổi chuyển động của một thiên thể bằng tác động của tàu vũ trụ.

Đáng chú ý hơn, nghiên cứu NASA công bố tháng 3/2026 cho thấy tác động của DART còn tạo ra một thay đổi rất nhỏ đối với quỹ đạo của cả hệ Didymos - Dimorphos quanh Mặt trời. Chu kỳ quỹ đạo 770 ngày của hệ này thay đổi khoảng 0,15 giây. Tuy nhiên, đây là hai câu chuyện hoàn toàn khác nhau.

DART chứng minh con người có thể tác động có chủ đích và đo được lên chuyển động của một thiên thể. Điều đó không đồng nghĩa với việc con người hiện đã có công nghệ đưa một tiểu hành tinh vào quỹ đạo mong muốn quanh Trái đất, neo một hệ thống cáp vào đó và sử dụng nó như điểm tựa cho một tòa nhà. Khoảng cách giữa hai khả năng này vẫn là rất lớn.

Khi mặt đất không còn là giới hạn của kiến trúc

Điều khiến Analemma Tower đáng chú ý vì thế không nằm ở việc công trình có sắp được xây hay không. Giá trị lớn hơn của concept nằm ở câu hỏi mà nó đặt ra cho tương lai của kiến trúc: Rằng nếu một tòa nhà không nhất thiết phải đứng trên mặt đất, giới hạn chiều cao của nó sẽ nằm ở đâu?

Trong hàng nghìn năm, kiến trúc phát triển theo một nguyên tắc gần như bất biến khi móng nằm dưới đất, công trình vươn lên phía trên. Những tòa nhà siêu cao tầng ngày nay chỉ đang đẩy nguyên tắc đó tới những giới hạn mới bằng bê tông cường độ cao, thép, vật liệu nhẹ và các giải pháp kiểm soát gió. Analemma Tower chọn một hướng hoàn toàn khác khi đưa điểm tựa của công trình ra khỏi Trái đất.

Cho đến nay, ý tưởng này vẫn thuộc về tương lai xa. Nhưng chính việc đặt một tòa nhà vào mối quan hệ với quỹ đạo, tiểu hành tinh, khí quyển và chuyển động của Trái đất đã đưa Analemma Tower vượt khỏi phạm vi của một cuộc đua xây thêm vài chục tầng. Nó trở thành một câu hỏi về thế hệ đô thị tiếp theo khi con người có thể mở rộng không gian sinh sống vượt khỏi mặt đất, liệu thành phố tương lai còn nhất thiết phải nằm cố định trên một mảnh đất?