https://frosthead.com

Un om de știință poate să-și dea seama în sfârșit de misterul de ce un submarin de război civil Sank


Acest articol este din revista Hakai, o publicație online despre știință și societate în ecosistemele de coastă. Citiți mai multe povești de acest fel pe hakaimagazine.com.

În jurul orei 18:30 pe 17 februarie 1864, opt bărbați s-au înghesuit în submarinul confederat HL Hunley, un tub metalic autopropulsat atașat de o bombă și s-au strecurat în liniște în apa neagră înghețată de pe coasta Charleston, Carolina de Sud. Echipajul a învârtit mâna sub mai mult de șase kilometri spre ținta sa - blocantul Uniunii USS Housatonic - și a ieșit la suprafață ca un leviatan pentru acuzație. Până la ora 21:00, s-a terminat: Hunley își aruncă torpila montată pe vânt în coca lui Housatonic și în câteva secunde, 60 de kilograme de pulbere neagră se scufundaseră în navă.

Chiar după scurtul moment de glorie, Hunley, care tocmai devenise primul submarin de luptă de succes din lume, s-a scufundat în mod misterios.

Decesul său a declanșat zeci de cercetători și șerpuși ai Războiului Civil de mai bine de un secol. Acum, un om de știință maverick face afirmația îndrăzneață că a crăpat cazul. După trei ani de somn, Rachel Lance, o ingineră biomedicală a Marinei SUA care deține un doctorat de la Școala de Inginerie Pratt a Universității Duke din Carolina de Nord, ajunge la concluzia că explozia de la torpeta sub-a a trimis valuri prin explozia sa și a provocat moartea instantaneu pentru cei opt bărbați din interior.

Dacă are dreptate, misterul Hunley ar putea fi pus în sfârșit în repaus. Însă modul în care a făcut descoperirea este aproape la fel de surprinzător ca descoperirea în sine: Ea a făcut-o fără acces la sub-fizicul, care a fost săpat în 2000; fără experiență prealabilă în arheologie sau criminalistică; și fără ajutor din partea Proiectului Hunley, o echipă de cercetători și oameni de știință de la Universitatea Clemson din Carolina de Sud, care a fost în plin caz în ultimii 17 ani.

Fără colaborare sau date cheie, ar putea fi relatat Lance despre momentele finale ale Hunley și echipajul său?

**********

Într-o sâmbătă călduroasă de septembrie, stau în afara centrului studențesc de la Duke, o clădire contemporană joasă, accentuată cu piatra neo-gotică semnată a universității, când Lance se învârte în jurul cotului într-un Grand Prix albastru Pontiac, direct din Motor City unde a crescut. În timp ce deschid ușa pasagerului pentru a mă prezenta, sunt lovit de un perete de muzică de antrenament. Lance tocmai a venit de la sală, iar părul ei maroniu, lung de umăr este aruncat într-un elastic. Un tricou albastru, spălat în piatră, care citește Detroit, își ridică brațele palide și întunecate.

În timp ce ne desprindem de campus, muzica continuă să pompeze.

„Unde ne îndreptăm?”, Strig.

"Te duc la iazul din campus pentru a vedea unde am condus unele dintre experimentele noastre", a tunat ea înapoi. "E liniștit acolo, ca să putem vorbi."

O pictură în ulei de Conrad Wise Chapman, în jurul anului 1898, îl înfățișează pe inventatorul bolnavului <em> H. L. Hunley </em>, împreună cu o santinelă. O pictură în ulei de Conrad Wise Chapman, în jurul anului 1898, îl prezintă pe inventatorul bolnavului HL Hunley, împreună cu o santinelă. (Wikimedia Commons)

Lance modelează o explozie subacvatică la un computer din laboratorul de biomecanică al lui Duke, unde studia rănile explozive, când consilierul ei a avut epifania care a pus în mișcare obsesia lui Hunley . Dacă ar fi sugerat inginerul biomecanic Dale Bass, software-ul de modelare ar putea reconstrui practic atacul asupra lui Housatonic și să dezvăluie informații despre soarta Hunley-ului ? Lance, un tampon de istorie, a fost agitată: un mister istoric cu un pas chinuitor de urmat. În cele din urmă, ea ar abandona software-ul pentru o abordare experimentală mai practică, dar ideea lui Bass era catalizatorul de care avea nevoie.

A început să citească teorii despre motivul pentru care Hunley a coborât. O idee predominantă a fost aceea că echipajul a rămas fără oxigen și s-a sufocat. Acesta a fost exact tipul de teorie pe care a fost abordată: este inginer în serviciul public cu Marina SUA din 2009 și are experiență în dinamica sistemului de respirație și, mai precis, pe receptoare - sistemele de respirație cu circuit închis pe care diversii le utilizează pentru reciclarea respirației gaz sub apă.

Pe măsură ce investigația sa a început, Lance a observat că există foarte puține, dacă există, cercetări publicate cu privire la consumul de oxigen al echipajului în timpul misiunii. Cu navalul, ea a cercetat fenomenul cât de mult foloseau oamenii de oxigen în timpul funcționării ergometrelor cu pedale de mână care necesită același tip de mișcare ca sistemul de propulsie cu mâna cu mana a lui Hunley . Așa că, a săpat datele și a folosit-o pentru a calcula cât de mult oxigen ar fi folosit în timp ce își croia drum spre Housatonic .

Cu toate acestea, nu era clar cu cât de mult oxigen trebuia să înceapă. După ce a ridicat sub-ul, conservatorii de la Proiectul Hunley au calculat cât de mult probabil a fost disponibil aer. Datele lor sugerează că echipajul a avut suficient aer pentru puțin mai mult de două ore. Cu toate acestea, Lance nu a avut acces la datele reale. S-a întâlnit cu membrii proiectului pentru a discuta despre colaborare, dar nu și-ar împărtăși calculele cu ea (și, mai târziu, i-ar cere lui Lance să semneze un acord de dezvăluire, pe care l-ar refuza). Ar fi trebuit să meargă singură.

**********

S-a mulțumit de problemă zile întregi. Apoi, și-a amintit că ar putea să treacă printr-un buletin informativ publicat de Friends of the Hunley, un non-profit din Charleston, care se ocupă de activități de strângere de fonduri, strângere de fonduri și dezvoltare pentru proiectul Hunley și desfășoară turnee la Centrul de conservare Warren Lasch de la Clemson, unde Hunley este restaurat. Acesta a fost umplut cu fotografii interioare și exterioare ale sub-site-ului, majoritatea având notări de măsurare sub ele. Asta i-a dat o idee.

Rachel Lance și asistenții ei Rachel Lance și asistenții ei testează calibrele CSS Tiny cu tuburi de șoc la iazul de recuperare al Universității Duke din Carolina de Nord. (Cu amabilitatea Rachel Lance / Duke University)

Pentru luna următoare, Lance s-a așezat agățat pe biroul ei imprimând fotografii ale sub-ului, măsurând fiecare punct demarcat cu o riglă. După săptămâni de muncă dureroasă, ea a avut în sfârșit toate măsurătorile necesare pentru a calcula consumul de oxigen în raport cu oferta. Rezultatele scapă de pe pagină. Sufocarea nu a fost o explicație plauzibilă de ce s-a scufundat Hunley .

„Chiar și cu calcule conservatoare, echipajul s-ar fi confruntat cu o hiperventilație vizibilă, suflare de respirație, sufocare, simptome de panică și durere fizică probabilă de la niveluri ridicate de CO2 în sânge”, spune ea. „Dar, din evidențe, știm că au fost așezați în mod pașnic la stațiile lor fără niciun semn de luptă. Așadar, din perspectiva mea, acest lucru a aruncat teoria foloșului pe fereastră. ”Rezultatele au fost publicate în numărul din martie 2016 al revistei Forensic Science International.

Richard Moon, directorul medical al Centrului Duke pentru Medicină Hiperbarică și Fiziologie a Mediului, este de acord. El a ajutat-o ​​pe Lance să efectueze calculele și spune: „Aveți o grămadă de submarini care lucrau moderat din greu într-un spațiu închis. În niciun caz, nu ar putea lucra la manivelă într-un mediu de 10% oxigen, cu un nivel ridicat de CO2 și să spună: „Bine, lucrurile stau bine; vom continua să mergem ”.

Oamenii de la Clemson nu au fost convinși. Kellen Correia, președinte și director executiv al Friends of the Hunley, a declarat într-un e-mail că „Este prematur să tragem concluzii finale despre cauzele pierderii submarinului sau decesul echipajului, mai ales atunci când privim doar un singur aspect. Cu toate acestea, nu a trimis nicio problemă specifică la concluziile lui Lance.

**********

Debutarea teoriei sufocării i-a oferit Lancei o satisfacție pe termen scurt, dar până în acest moment, ea era în profunzime. Începu să se gândească la Hunley în jurul ceasului, obsedând-o până la punctul în care ea ar fi ieșit din zonă și s-a uitat în farfuria de mâncare în timpul cinei cu logodnicul ei. „A fost ceva înfricoșător în ceea ce privește faptul că opt oameni au murit în acea noapte și nu aveam habar cum sau de ce”, spune ea.

Între timp, conservatorii de proiecte Hunley de la Centrul de conservare Warren Lasch au fost daltați - și continuă să meargă - prin drumul lor de nisip și silt încăpățânat, în formă de beton, care s-a format în jurul Hunley-ului, în timp ce a stat pe malul mării pentru mai mult de 100 ani.

„De-concretion are ocazia să ne ofere mai multe informații, ” spune arheologul Clemson Michael Scafuri, „dar nu am descoperit nicio dovadă definitivă care să explice complet pierderea Hunley . Nimic din sine nu explică ce sa întâmplat.

De asemenea, nu au existat dovezi cu privire la fisurarea cazurilor pe partea de rămășițe umane. Linda Abrams, o genealogă criminalistică care lucrează și se desfășoară cu proiectul Hunley din 2006, spune că toate scheletele membrilor echipajului erau în formă bună când au fost săpate din interiorul Hunley . Sub-ul a fost complet umplut cu sediment când a fost salvat, astfel încât stratul de pe strat de muck a trebuit să fie îndepărtat cu atenție înainte ca oasele să fie expuse. „Nu au fost răni glonț la niciunul dintre acești tipi”, spune ea. Și niciun semn de disperare.

În timp ce oamenii de știință nu au venit cu o armă de fumat, există o mică zonă de daune la exteriorul subteranului care i-a lovit. Turnul de legătură din față are o bucată de fier de tip softball, care lipsește acolo unde fusese un port de vedere.

Popular Science lunar O ediție din 1900 a Popular Science Monthly a inclus această descriere a cartierelor înghesuite din HL Hunley, pe care le-am animat. În timp ce nouă bărbați sunt arătați aici, se crede că Hunley a avut un echipaj de opt oameni în noaptea în care s-a scufundat în 1864. (Popular Science lunar)

Prin cercetările sale, Lance a aflat despre daunele aduse turnului și a așa-numitei teorii a norocului împușcatului: o gloanță rătăcită trasă de marinarii Housatonic în timpul atacului a perforat turnul, determinând ca sub-ul să se umple cu apă și să se scufunde.

Din perspectiva lui Scafuri, este o posibilitate. „Focul de armă de la Housatonic poate să fi jucat un rol în acest sens”, spune el, „dar nu putem confirma acest lucru în acest moment”.

Lance a testat teoria prin tragerea armelor de foc din epoca războiului civil la probe de fontă - dauna adusă în sub a fost inconsistentă cu daunele provocate de focul de pușcă. În plus, spune ea, o gaură de gloanțe ar fi permis apelor să se năpustească rapid în sub și a determinat-o să se afunde mult mai aproape de locul atacului decât în ​​locul în care a fost găsită.

Pe baza rezultatelor sale, Lance a trecut teoria norocului împușcat de pe lista ei și a documentat concluziile într-o a doua lucrare în Forensic Science International.

Prietenii din Hunley au refuzat să comenteze concluziile specifice, dar Correia a scris: „Din nou, doamna Lance nu are cunoștințe primare sau date despre proiectul Hunley.”

Lance a apăsat. Dacă echipajul nu s-a asfixiat și o gaură de gloanțe nu s-a scufundat în subteran, ce s-a întâmplat?

**********

Când Hunley a coborât falnicul Housatonic, era la mai puțin de cinci metri distanță de explozie. Și, era încă atașat de torpilă; inspirat de bărcile cu torpedo confederată cu aburi, cunoscute sub numele de Davids în timpul Războiului Civil, echipajul Hunley a prins torpeta sub-capului la capătul vrăjitorului. Aceasta a însemnat aceeași explozie care a zguduit Housatonic ar fi putut la fel de bine să însemne lumini pentru echipajul Hunley .

Lance a petrecut cea mai bună parte a doi ani cercetând sufocarea și teoriile împușcăturilor norocoase, publicate de două ori și încă nu rezolvase misterul. Pentru ea, această teorie a exploziei a fost următoarea cale evidentă de explorat, și una care s-a înțepenit bine cu focalizarea biomecanicii ei la Duke. Dacă un val de explozie din partea exploziei s-a propagat în interiorul subteranului, ea a motivat, ar fi putut ucide imediat echipajul sau cel puțin să-i rănească suficient încât să nu poată pilota barca în siguranță. „Când valurile de explozie lovesc un spațiu aerian, încetinesc ca o mașină lovind un perete”, explică ea. „Cu excepția acestui caz, peretele este suprafața plămânilor.” Plămânii marinarilor ar fi putut să se rupă și să se umple de sânge.

Pentru a testa teoria, Lance avea nevoie de un model fizic al sub-modelului. Intrați în CSS Tiny, un model de scară a șasea, dimensiunea autobuzului cu lungimea autobuzului turistic. Confecționată din tablă, era un mini- Hunley, chiar în jos, la rezervoarele de balast umplute cu apă și un vârf de oțel montat pe arc.

Ingineria unui submarin miniatur nu a fost o întindere pentru Lance, care a crescut lucrând la mașini vechi cu tatăl ei, un auto-operator GM, acum pensionat. În copilărie, era suficient de mică pentru a aluneca sub Mustang-ul lor din 1966 pentru a schimba uleiul fără a scoate mașina. „Creșterea în jurul culturii auto face ușor să vă îndrăgostiți de utilaje și inginerie”, spune ea.

Carolina de Nord La o fermă din Carolina de Nord rurală, Rachel Lance și unul dintre asistenții ei, Luke Stalcup, pregătesc CSS Tiny pentru a primi explozii pentru a-și testa teoria undelor explozive. (Foto de Denise Lance)

La câteva minute după ce ne-am îndepărtat de campusul din Lance’s Pontiac, intrăm într-un lot prăfuit la iazul de recuperare al Universității Duke. Linia de bas care se oprește se oprește brusc, iar coloana sonoră este înlocuită cu corul de greiere de tip clichet. La marginea iazului, ea gesticulează spre apă, groasă cu alge: de aici Micul a luat o probă. Lance și câțiva membri din laboratorul ei au folosit dispozitive de simulare a exploziei cunoscute sub numele de tuburi de șoc pentru a testa calibrele de presiune ale lui Tiny și alte echipamente înainte de faza explozivilor vii din experiment. În timp ce stătea în apă, ridicând și coborând tuburile de șoc, peștele se ciocnea la picioare. Era ca și cum ar fi fost înjunghiată în mod repetat cu cuțite minuscule - dar până la sfârșitul ei, Lance și Micutul erau gata pentru marele eveniment.

**********

Iazul din campus era în afara limitelor explozivelor reale, așa că, două săptămâni mai târziu, Lance și echipa ei de cercetare s-au deplasat către un iaz de trei hectare de pe o fermă rurală din Carolina de Nord pentru testele de muniție vie. L-au parcat pe Micul în mijlocul iazului, iar cu un agent de explozibili care stătea în pază, s-a stabilit scena. Lance a început numărătoarea inversă: „Cinci! Patru! Trei! … ”Culmea a câtorva luni de muncă grea s-a redus în următoarele câteva secunde, iar nervii ei erau înfocați în timp ce făcea clic frenetic între ecranele de citire a senzorului de pe laptop.

La o distanță sigură, fermierul Bert Pitt și nepoții săi erau pregătiți pentru spectacol. Lance îl vorbise dulce în a-și oferi voluntarul iazului pentru proiect. „Când Rachel a ieșit la fermă”, spune Pitt într-o cămăruță groasă din sud, „a încercat să mă unt cu tort de catifea roșie și mi-a explicat că va fi doar o explozie la o scară a șasea.”

"Două! Unu! ” Pfffsssssttt ! Sarcina de pulbere neagră a explodat pe vârful Micului și a izbucnit un gheizer mic cu apă din iaz. Manometre atârnate în interiorul și în afara vasului pentru a măsura valurile subterane sub apă. Sub suprafață, explozia a aruncat o undă explozivă în coca Mică cu atâta forță încât a făcut ca metalul să se încline. La rândul său, mișcarea a generat un al doilea val care s-a transmis direct prin coca în cabină.

„Valul secundar de explozie de la asta ar fi provocat cu ușurință traumatisme pulmonare care au ucis instantaneu întregul echipaj”, spune Lance. - Asta a scufundat Hunley .

Luna susține concluzia. El spune că majoritatea oamenilor ar presupune că pereții cabinei ar fi protejat echipajul de valurile explozive - dar puțini oameni știu multe despre exploziile subacvatice. „Speculațiile până în acest moment au fost în regulă”, spune el, „dar atunci când o țineți de știința grea, cred că teoria undelor explozive este cea mai plauzibilă explicație.”

Rachel Lance Rachel Lance stă cu modelul ei de HL Hunley - CSS Tiny - la iazul de recuperare al Universității Duke. (Foto de Eric Wei)

În timp ce Lance crede că misterul Hunley poate fi în sfârșit pus în repaus, oamenii de știință din proiectul Hunley nu sunt pregătiți să ajungă la concluzii. Au recunoscut teoria exploziei ca o posibilitate în trecut, dar au început să se îndoiască de ea înainte de experimentul lui Lance, bazat pe rezultatele unui studiu de modelare computerizată realizat de Marina SUA în 2013. Studiul sugerează că valul de explozie nu ar fi afectat echipaj, totuși studii suplimentare continuă să ghicească în al doilea rând orice concluzii ale studiului anterior.

„Problema este că este un scenariu complicat”, spune Scafuri. „Este ca și cum ai încerca să reconstruiești cauzele unui accident de mașină cu informații limitate. Ați putea găsi dovezi ale unui accident care s-a întâmplat pentru că o albină a intrat prin fereastră și l-a distras pe șofer, care s-a întâmplat să trimită mesaje, pe o porțiune de drum care era netedă? "

**********

„Oh, am ceva pentru tine”, spune Lance la iazul de reclamă al lui Duke. Își bagă în rucsac și îmi înmânează o replică tipărită în 3D, tipărită de trabuc, un suvenir de felul acesta. Oferă o vedere micro, dar totuși detaliată a interiorului subteranei, care mă face să-mi dau seama cât de limită trebuie să fi fost pentru opt bărbați adulți, care la scară completă avea doar un metru lățime și 1, 2 metri înălțime. Era o capcană pentru moarte. Faptul că s-au înghesuit în tub, oricum, a fost un sacrificiu pentru care Lance pare să aibă respect neclintit. Este o parte din ceea ce a determinat-o să apese pe linia de sosire, în ciuda șanselor să fie stivuite împotriva ei.

**********

Dar cum ar putea fi faptul că Lance a reușit să dezvăluie un mister vechi de un secol într-o perioadă relativ scurtă de timp, în special având în vedere începutul de 14 ani al Proiectului Hunley? A fost norocul începătorului sau capacitatea ei de a aborda problema dintr-o altă perspectivă științifică? Poate că pur și simplu s-a ajuns la determinarea de modă veche. „Trebuie să te descurci foarte mult când faci acest tip de cercetare, în special atunci când faci lucruri pe cont propriu, care pot fi dificile și singure”, spune ea. „Trebuie să aveți multă perseverență, pentru că acolo se află lucrurile bune, trecute de această limită în care nimeni nu a mai reușit să rezolve problema.”

În cele din urmă, poate că a avut mai mult de-a face cu faptul că Proiectul Hunley are intenția de a efectua atât de lent procesul de conservare a subs-ului și de a explica dispariția sa. Deși, din perspectiva veniturilor, misterul în sine și în sine poate fi un real pozitiv pentru Proiectul Hunley și pentru Friends of the Hunley, având în vedere vânzările de tricouri, ochelari împușcați și excursii de laborator pe care le ajută să genereze.

Indiferent, când vor fi publicate concluziile lui Lance din experimentul ei cu valuri explozive (o lucrare de cercetare va fi lansată iminent), echipa Hunley Project va urmări.

De data aceasta, teoria lor va fi de dezamăgit.

Povestiri înrudite din revista Hakai:

  • Viața la bordul epavei Annapolis-ului HMCS
  • Sub Marine: Lucrurile pe care le scufundăm
  • Stefan Drzewiecki, țarul submarin
Un om de știință poate să-și dea seama în sfârșit de misterul de ce un submarin de război civil Sank