Lần đầu tiên trong lịch sử, một tòa tháp chọc trời được lấy ý tưởng 'treo' trên tiểu hành tinh ngoài không gian, có thể di chuyển, phần thấp nhất gần chạm tầng khí quyển

Thay vì dựng móng trên mặt đất, một công ty kiến trúc Mỹ từng đề xuất đưa cả tòa tháp lên không trung, treo bằng hệ thống cáp nối với một tiểu hành tinh ở quỹ đạo quanh Trái Đất. Analemma Tower đến nay vẫn chỉ là một concept, nhưng đã đặt ra một câu hỏi khác rằng nếu không còn bị giới hạn bởi mặt đất, một tòa nhà có thể vươn cao đến đâu?

Tòa tháp không cần móng trên mặt đất

Năm 2017, Clouds Architecture Office, một công ty kiến trúc có trụ sở tại New York, công bố Analemma Tower - ý tưởng về một công trình chọc trời hoàn toàn khác với những tòa nhà cao tầng hiện nay.

Theo thiết kế, công trình không đứng trên nền móng dưới mặt đất mà được treo từ một hệ thống hỗ trợ đặt trong không gian. Clouds Architecture Office gọi giải pháp này là Universal Orbital Support System (UOSS), dựa trên nguyên lý của thang máy không gian. Một tiểu hành tinh lớn sẽ được đưa vào quỹ đạo quanh Trái Đất, sau đó một hệ thống cáp có độ bền rất cao được nối từ thiên thể này xuống phía dưới để giữ toàn bộ tòa tháp. Đây chính là điểm làm đảo ngược hoàn toàn logic của một tòa nhà chọc trời: Thay vì truyền tải trọng xuống móng và nền đất, Analemma Tower được hình dung như một công trình “rơi ngược” từ không gian xuống Trái Đất.

Clouds Architecture Office thậm chí mô tả Analemma là đề xuất cho “tòa nhà cao nhất từng được hình dung”. Công ty dự kiến xây dựng công trình phía trên Dubai, nơi có kinh nghiệm phát triển các công trình siêu cao tầng và được cho là có chi phí xây dựng thấp hơn New York.

Một “tòa nhà” di chuyển quanh Trái Đất

Theo concept, điểm neo của Analemma Tower nằm ở độ cao khoảng 50.000km phía trên Trái Đất. Công trình được thiết kế để hoạt động trong một quỹ đạo địa đồng bộ lệch tâm, tạo ra đường chuyển động giống hình số 8 khi quan sát từ mặt đất.

Điều đó có nghĩa Analemma Tower không đứng cố định trên một thành phố như các tòa nhà chọc trời hiện nay. Nó sẽ di chuyển qua các khu vực khác nhau của Trái Đất theo chu kỳ, đồng thời quay trở lại những vị trí tương ứng mỗi ngày. Chính đặc điểm này khiến nhóm thiết kế không coi Analemma đơn thuần là một “siêu cao ốc”. Trong cách tiếp cận của Clouds Architecture Office, đây là một mô hình kiến trúc gắn với quy mô hành tinh, nơi vị trí của một tòa nhà không còn bị giới hạn bởi một mảnh đất cụ thể.

Bên trong là một đô thị thẳng đứng

Analemma Tower được hình dung không chỉ để tạo ra một kỷ lục về chiều cao. Công trình còn được tổ chức như một hệ thống không gian sống và làm việc nhiều tầng, với các khu chức năng dành cho cư dân.

Ý tưởng thiết kế bao gồm không gian ở, văn phòng và các khu vực phục vụ đời sống. Khi công trình được đưa lên độ cao lớn, những yếu tố vốn rất bình thường trong một đô thị dưới mặt đất như áp suất, nhiệt độ, ánh sáng và khả năng tiếp cận sẽ trở thành những bài toán kiến trúc hoàn toàn khác.

Clouds Architecture Office cũng tính đến việc khai thác năng lượng mặt trời cho công trình. Nước được đề xuất thu từ hơi ẩm và nước trong khí quyển thông qua quá trình ngưng tụ.

Tuy nhiên, chính môi trường mà Analemma Tower muốn chinh phục cũng là một trong những trở ngại lớn nhất.

Theo nhóm thiết kế, ở độ cao khoảng 32.000m, môi trường đã trở nên cực kỳ khắc nghiệt với con người, với áp suất rất thấp và nhiệt độ khoảng -40 độ C. Clouds Architecture Office thừa nhận đây là những điều kiện đòi hỏi các giải pháp công nghệ đặc biệt nếu con người muốn sinh sống lâu dài.

Khoảng cách khổng lồ giữa ý tưởng và khả năng xây dựng

Điểm cần nhấn mạnh là Analemma Tower chưa phải một dự án xây dựng thực tế. Đây là một concept kiến trúc mang tính thử nghiệm ý tưởng, được công bố để đặt ra một cách tiếp cận hoàn toàn mới đối với kiến trúc siêu cao tầng. Rào cản lớn nhất không nằm ở hình dáng công trình mà ở chính hệ thống giúp nó tồn tại.

Việc đưa một tiểu hành tinh vào quỹ đạo phù hợp, neo một hệ thống cáp có chiều dài khổng lồ vào thiên thể, duy trì sự ổn định của toàn bộ kết cấu và bảo đảm an toàn cho con người trong môi trường gần chân không đều là những bài toán vượt xa năng lực xây dựng hiện nay.

Đặc biệt, vật liệu cho hệ thống cáp phải đạt độ bền cực lớn để có thể chịu tải trọng của một công trình khổng lồ trong điều kiện không gian. Chính vì vậy, Analemma Tower hiện vẫn nằm ở ranh giới giữa kiến trúc ý tưởng và khoa học viễn tưởng hơn là một công trình có thể triển khai trong thực tế.

DART cho thấy con người đã bắt đầu tác động được tới tiểu hành tinh

Dù khoảng cách giữa Analemma Tower và khả năng xây dựng thực tế còn rất lớn, một diễn biến trong lĩnh vực không gian những năm gần đây cho thấy một phần tiền đề khoa học của ý tưởng này đã có bước tiến đáng kể.

Tháng 9/2022, NASA thực hiện sứ mệnh Double Asteroid Redirection Test (DART), cho tàu vũ trụ va chạm có chủ đích với Dimorphos - một tiểu hành tinh nhỏ quay quanh Didymos.

Sau vụ va chạm, NASA xác nhận quỹ đạo của Dimorphos đã thay đổi. Chu kỳ quỹ đạo của nó quanh Didymos giảm khoảng 32 phút, từ 11 giờ 55 phút xuống khoảng 11 giờ 23 phút. NASA đánh giá đây là lần đầu tiên con người cố ý làm thay đổi chuyển động của một thiên thể, đồng thời là cuộc thử nghiệm quy mô đầy đủ đầu tiên đối với công nghệ làm lệch hướng tiểu hành tinh.

Đến năm 2026, nghiên cứu mới của NASA còn cho thấy tác động của DART đã làm thay đổi cả quỹ đạo của hệ Didymos - Dimorphos quanh Mặt Trời, dù mức thay đổi rất nhỏ.

Tuy nhiên, cần phân biệt rõ giữa hai câu chuyện. DART chứng minh con người có thể tác động có kiểm soát lên chuyển động của một thiên thể; điều đó không đồng nghĩa công nghệ đưa một tiểu hành tinh vào quỹ đạo phù hợp để làm “móng” cho một tòa nhà đã khả thi.

Từ một tòa nhà không tưởng đến câu hỏi về thành phố tương lai

Analemma Tower vì thế đáng chú ý không phải bởi nó sắp được xây dựng, mà bởi cách nó đặt lại một trong những nguyên tắc cơ bản nhất của kiến trúc: một tòa nhà có nhất thiết phải gắn với mặt đất hay không?

Clouds Architecture Office đã cố tình đảo ngược mối quan hệ truyền thống giữa công trình và nền móng. Thay vì xây cao hơn từ mặt đất, công trình được hình dung như được “thả xuống” từ không gian.

Cho đến nay, Analemma Tower vẫn chưa bước ra khỏi bản vẽ. Nhưng trong lịch sử kiến trúc, những concept như vậy có thể đóng vai trò như một phép thử cho giới hạn của công nghệ và trí tưởng tượng. Với Analemma, câu chuyện không còn đơn thuần là xây thêm một tầng, vượt thêm vài chục mét hay phá một kỷ lục về chiều cao. Nó mở ra một giả định táo bạo hơn: khi con người không còn xem mặt đất là giới hạn cuối cùng của kiến trúc, đô thị tương lai có thể bắt đầu từ đâu