See artikkel pärineb ajakirjast Hakai, veebiväljaandest teaduse ja ühiskonna kohta ranniku ökosüsteemides. Loe veel selliseid lugusid saidil hakaimagazine.com.
17. veebruari 1864 paiku kella 18.30 paiku tungisid kaheksa meest pommi külge kinnitatud iseliikuva metalltoru Konföderatsiooni allveelaeva HL Hunley alla ja libisesid vaikselt Lõuna-Carolina osariigi Charlestoni ranniku lähedal külmuvasse musta vette. Meeskond väntas allsõitu rohkem kui kuus kilomeetrit sihtmärgi poole - liidu blokeerija USS Housatonic - ja pandi tasuna vastu nagu leviatan. Kell 21.00 oli see möödas: Hunley oli oma varrega kinnitatud torpeedo lasknud Housatonici laevakeresse ja mõne sekundi jooksul oli laeva sisse koondunud 60 kilogrammi musta pulbrit.
Vahetult pärast lühikest kuulsusehetke uppus Hunley, millest oli just saanud maailma esimene edukas lahinguallveelaev, müstiliselt.
Selle kadumine on hävinud teadlasi ja kodusõja puhkujaid enam kui sajandi vältel. Nüüd väidab üks õudne teadlane julgelt, et ta on juhtumi lõhenenud. Pärast kolm aastat kestnud varitsust järeldab USA mereväe biomeditsiiniinsener Rachel Lance, kes on omandanud doktorikraadi Duke'i ülikooli Prati insenerikoolist Põhja-Carolinas, et sub-subi enda torpeedost tulenev lööklaine saatis selle raudkerest läbi lööklaineid ja põhjustas kohese surma. kaheksa meest sees.
Kui tal on õigus, võidakse Hunley mõistatus lõpuks puhata. Kuid see, kuidas ta avastuse tegi, on peaaegu sama üllatav kui avastus ise: ta tegi seda ilma füüsilise ala juurde pääsemata, mis kaevati välja 2000. aastal; ilma eelneva kogemuseta arheoloogias või kriminalistikas; ja ilma Hunley projekti abita, Lõuna-Carolina Clemsoni ülikooli teadlaste ja teadlaste meeskond, kes on juhtunud täistööajaga viimased 17 aastat.
Kas Lancei ülevaade Hunley ja tema meeskonna lõplikest hetkedest võiks olla ilma koostöö või võtmetähtsusega andmeteta?
**********
Soojal septembrikuu laupäeval seisan Duke'i tudengikeskuse taga, madala kõrgusega kaasaegses hoones, millele on rõhutatud ülikooli allkirjastatud uusgooti stiilis kivi, kui Lance tiirleb ümber kurvi sinises Pontiac Grand Prix'is otse Motor Cityst kus ta üles kasvas. Kui avan reisija ukse, et ennast tutvustada, tabas mind trennimuusika mürtsatus. Lance tuli just spordisaalist ja tema pruunid, õlgade pikkused juuksed on elastsesse sisse visatud. Sinine, kiviga pestud T-särk, mis loeb Detroiti, sõidab tema kahvatute, sirgete kätega üles.
Ülikoolilinnast välja astudes jätkub muusika pumpamist.
“Kuhu me suundume?” Karjun.
"Ma viin teid ülikoolilinnaku tiiki, et näha, kus me mõned oma katsed läbi viisime, " müristab ta tagasi. "Seal on vaikne, nii et saame rääkida."
Conrad Wise Chapmani õlimaal, umbes 1898, kujutab illinaalse HL Hunley leiutajat koos kontrollnimega. (Wikimedia Commons) Lance modelleeris veealust plahvatust Duke'i vigastuste biomehaanika laboris arvutis, kus ta õppis plahvatuse vigastusi, kui tema nõustajal oli epifaania, mis pani tema Hunley kinnisidee liikuma. Mis siis, kui biomehaanikainsener Dale Bass soovitas, et modelleerimistarkvara suudab praktiliselt rekonstrueerida rünnaku Housatonicile ja paljastada ülevaate Hunley saatusest? Lance, ajaloopuhuja, oli konks: ajalooline müsteerium, mille kiuslik juht võib järgneda. Lõpuks loobus ta tarkvaralisema lähenemisviisi saamiseks tarkvarast, kuid Bassi idee oli vajalik katalüsaator.
Ta hakkas lugema teooriaid selle kohta, miks Hunley alla läks. Üks domineeriv idee oli, et meeskonnal sai hapnik otsa ja lämbus. See oli täpselt selle teooria tüüp, mille poole ta oli valmis tegelema: ta on olnud USA mereväe riigiteenistuja alates 2009. aastast ning tal on kogemusi hingamissüsteemi dünaamika ja täpsemalt hingamisteede uuendamise alal - suletud tsükliga hingamissüsteemid, mida sukeldujad kasutavad hingamise taaskasutamiseks. gaas vee all.
Kui tema uurimine algas, märkas Lance, et meeskonna hapniku tarbimise kohta missiooni ajal on avaldatud väga vähe uuringuid, kui neid üldse on. Mereväe abil oli ta uurinud nähtust, kui palju hapnikku tarbisid inimesed käepedaaliga ergomeetrite käitamisel, nõudes samasugust liikumist kui Hunley käsitsi väntaga tõukejõusüsteem. Niisiis, ta kaevas andmed välja ja kasutas neid arvutamaks, kui palju hapnikku meeskond oleks kasutanud, kui nad Housatonici poole liikusid .
Pole siiski selge, kui palju hapnikku seal alustada oli. Pärast alaosa vedamist arvutasid Hunley projekti konservaatorid välja, kui palju õhku tõenäoliselt oli. Nende andmetel oli meeskonnal piisavalt õhku veidi üle kahe tunni. Lance'il polnud aga juurdepääsu tegelikele andmetele. Ta oli kohtunud projekti liikmetega, et koostööd arutada, kuid nad ei jaga temaga oma arvutusi (ja paluvad hiljem Lance'il allkirjastada mitteavaldamise leping, millest ta keeldub). Ta pidi minema oma teed.
**********
Ta rääkis probleemist mitu päeva. Seejärel meenus talle, et ta varjab Charlestoni mittetulundusühingu Hunley Friends avaldatud infolehte, mis tegeleb Hunley projekti teavitamise, raha kogumise ja arendamisega ning korraldab ekskursioone Clemsoni Warren Laschi looduskaitsekeskuses, kus Hunley taastatakse. See oli täidetud alaosa sise- ja välisfotodega, millest suurema osa all olid mõõtmismärked. See andis talle idee.
Rachel Lance ja tema abilised testivad CSS Pisikese gabariite löögitorudega Põhja-Carolinas asuva Duke'i ülikooli taastamistiigis. (Rachel Lance'i / Duke'i ülikooli viisakus) Järgmise kuu jooksul istus Lance oma laua kohal küürus, printides alamfotosid, mõõtes iga piiritletud punkti joonlauaga. Pärast nädalaid kestnud vaevarikka töö oli tal lõpuks kõik vajalikud mõõtmised hapniku tarbimise ja varustatuse arvutamiseks. Tulemused hüppasid lehelt minema. Lämbumine polnud usutav seletus sellele, miks Hunley vajus.
"Isegi konservatiivsete arvutuste korral oleks meeskond kogenud märgatavat hüperventilatsiooni, hingamist õhku, lämbumist, paanika sümptomeid ja tõenäolist füüsilist valu kõrge CO2 sisalduse tõttu veres, " ütleb ta. “Kuid teame ka dokumentide põhjal, et nad istusid rahulikult oma jaamades ilma võitluse märkideta. Nii et minu vaatevinklist viskas see lämbumisteooria aknast välja. ”Tulemused avaldati ajakirja Forensic Science International 2016. aasta märtsi numbris .
Duke'i hüperbaarilise meditsiini ja keskkonnafüsioloogia keskuse meditsiinidirektor Richard Moon on nõus. Ta aitas Lance'il arvutusi läbi viia ja ütleb: “Teil on hunnik allveelaevu, kes töötasid suletud ruumis mõõdukalt kõvasti. Pole mingil juhul võimalik, et nad töötaksid vända juures 10-protsendilises hapnikukeskkonnas, kus on kõrge süsinikdioksiidi tase, ja ütleksid: „Noh, asjad on korras; jätkame lihtsalt edasi. '”
Clemsoni inimesed polnud veendunud. Hunley sõprade president ja tegevdirektor Kellen Correia ütles e-kirjas, et: „On liiga vara teha lõplikke järeldusi allveelaeva kaotuse või meeskonna surma põhjuste kohta, eriti kui vaadata ainult ühte aspekti olukorrast. ”Ta ei viidanud Lance'i leiuga konkreetsetele küsimustele.
**********
Lämbumisteooria lahtiütlemine pakkus Lance'ile lühiajalist rahulolu, kuid selleks hetkeks oli ta sügavas sügavuses. Ta hakkas ööpäevaringselt Hunley peale mõtlema, kinnisideeks selle üle, et ta ulatub tsooni ja vahib oma kihlatuga õhtusöögi ajal oma taldrikule toitu. "Selles, et sel ööl suri kaheksa inimest, oli midagi vistseraalselt kohutavat ja meil polnud aimugi, kuidas või miks, " räägib naine.
Vahepeal peitsid Warren Laschi looduskaitsekeskuse Hunley projekti konservaatorid ja jätkavad peitlust oma teel läbi kangekaelse, betoonitaolise liiva- ja settekihi, mis moodustas Hunley ümber, kui see istus merepõrandal enam kui 100 aastatel.
"Dekreeteerimisel on võimalus anda meile rohkem teavet, " ütleb Clemsoni arheoloog Michael Scafuri, "kuid me pole veel avastanud kindlaid tõendeid Hunley kaotuse täielikuks selgitamiseks. Miski iseenesest ei selgita juhtunut. ”
Ka inimjäänuste poolel pole juhtumite lahendamise kohta mingeid tõendeid olnud. Kohtuekspertiisi genealoog Linda Abrams, kes on Hunley projektiga töötanud alates 2006. aastast, väidab, et kõik meeskonnaliikmete luustikud olid heas korras, kui need Hunley sisemusest välja kaevati. Alumine osa oli selle päästmisel setetega täielikult täidetud, nii et enne luude paljastamist tuli munakihi kiht hoolikalt eemaldada. "Ühelgi neist kuttidest polnud kuulihaavu, " räägib naine. Ja mingeid märke meeleheitest.
Ehkki teadlased pole suitsetamispüstoliga välja tulnud, on alaosa välispind kahjustanud väikese pinna, mis on nad ära tüüdanud. Eessõidutornil puudub seal vaatepistiku kohal pehmepallisuurune rauast tükk.
1900. aasta väljaanne Popular Science Monthly sisaldas meie animeeritud HL Hunley kramplike kvartalite kujutamist. Kui siin näidatakse üheksa meest, arvatakse, et Hunleyl oli 1864. aastal öösel uppunud kaheksa inimese meeskond. (Popular Science Monthly) Lance sai oma uurimistöö kaudu teada torni kahjustustest ja niinimetatud õnnelike laskude teooriast: Housatonici meremeeste rünnaku käigus tulistanud hulkuv kuul lammutas torni, põhjustades alaosa veega täitmise ja vajumise.
Scafuri seisukohast on see võimalus. "Selles võis rolli mängida Housatonici püssipaug, " ütleb ta, "kuid me ei saa seda praegu kinnitada."
Lance testis seda teooriat, tulistades kodusõja ajastul tulirelvi malmist proovidel - subkahjustused olid vastuolus tema vintpüssi tulekahjuga. Naise sõnul oleks kuuliauk lasknud vett kiiresti alamvoolu tungida ja põhjustanud selle vajumise rünnakupaigale palju lähemal kui see, kust see leiti.
Oma tulemuste põhjal ületas Lance õnnelike laskude teooria oma nimekirjast välja ja dokumenteeris leiud teises kohtulehes Forensic Science International.
Hunley sõbrad keeldusid konkreetseid leide kommenteerimast, kuid Correia kirjutas: "Proua Lance'il puuduvad jällegi esmased teadmised ega andmed Hunley projekti kohta."
Lance vajutas. Mis siis juhtus, kui meeskond polnud lämbunud ja kuuli auk ei vajunud sub
**********
Kui Hunley võttis kõrguva Housatonici maha, oli see plahvatusest vähem kui viis meetrit. Ja see oli ikkagi torpeedo külge kinnitatud; Inspireerituna kodusõja ajal Davidsiks tuntud konföderatiivsetest aurumootoriga torpeedopaatidest, oli Hunley meeskond poldinud sub-torpeedo oma spargi otsa. See tähendas sama plahvatust, mis Housatonicut raputas, sama hästi võinuks Hunley meeskonna jaoks tulesid kustutada .
Lance oli veetnud suurema osa kahest aastast lämbumise ja õnnelike võtete teooriate uurimisel, kaks korda avaldatud ja polnud ikka veel mõistatust lahendanud. Tema jaoks oli see plahvatusteooria järgmine ilmne uurimistee ning see, mis oli hästi kooskõlas tema vigastuste biomehaanika fookusega Duke'is. Kui plahvatusest puhunud laine levib alaosa sisemusse, oleks ta võinud meeskonna viivitamatult tappa või vähemalt neid piisavalt vigastada, et nad poleks saanud paati ohutuseks juhtida. "Kui lööklaine tabab õhuruumi, aeglustuvad need nagu müürile lööv auto, " selgitab ta. “Välja arvatud sel juhul, on sein kopsude pind.” Meremeeste kopsud oleksid võinud rebeneda ja verd täita.
Teooria kontrollimiseks vajas Lance alamsüsteemi füüsilist mudelit. Sisenege CSS Pisikesse, mis on kuuenda suurusega turismibussi pikkune Hunley . Lehtmetallist valmistatud Hunley mini-me oli otse ballastimahutiteni, mis olid täidetud veega ja vööri külge kinnitatud terasest sparriga.
Miniatuurse allveelaeva projekteerimine polnud Lance jaoks, kes kasvas vanade autode kallal koos oma isa, nüüd pensionil olnud GM-autotöösturiga, sirutus. Lapsena oli ta piisavalt väike, et libiseda nende 1966. aasta Mustangi alla, et õli vahetada ilma autot tungrauaga tõstmata. "Autokultuuri ümber kasvades on masinatesse ja masinaehitusse lihtne armuda, " ütleb ta.
Põhja-Carolina maapiirkonna farmis valmistavad Rachel Lance ja üks tema abilistest Luke Stalcup CSS Tiny'i plahvatuste vastuvõtmiseks, et testida oma lööklaine teooriat. (Denise Lance'i foto) Mõni minut pärast Lance's Pontiaci ülikoolilinnakust koorimist tõmbasime end Duke'i ülikooli rekreatsioonitiigi juurde tolmusesse partiisse. Hõrenev bassilõik katkeb järsult ja heliriba asendatakse krõpsude moodi kortsusarnase kooriga. Tiigi servas žesteerib ta vetikatega paksu veega: siin tegi Pisike proovisõidu. Lance ja mõned tema labori liikmed kasutasid enne katse elusate lõhkeainete faasi Pisike manomeetrite ja muude seadmete testimiseks lööklainetena tuntud lööklaine simuleerimise seadmeid. Kui ta seisis vees, löögitorusid tõstes ja langetades, lõid kalad jalga. Tundus, nagu oleks teda korduvalt pisikeste nugadega torgatud, kuid selle lõpuks olid Lance ja Pisike suureks sündmuseks valmis.
**********
Ülikoolilinnaku tiigil ei olnud tõeliste lõhkeainete piire, nii et kaks nädalat hiljem trekisid Lance ja tema uurimisrühm Põhja-Carolina maapiirkonna talus asuvale kolmehektarisele tiigile elavate laskemoonakatsete jaoks. Nad parkisid Pisikese tiigi keskele ja lõhkekehade alalise valvuri abil seati lava püsti. Lance alustas tagasiarvestust: “Viis! Neli! Kolm! ... ”Kuudepikkuse raske töö kulminatsioon langes kõik järgmise sekundini ja tema närvid olid kulunud, kui ta klõbises meeletult sülearvuti sensorite näidu ekraanide vahel.
Turvalisest kaugusest olid talunik Bert Pitt ja tema lapselapsed etenduseks valmis. Lance oli rääkinud, et ta on projekti jaoks oma tiigi vabatahtlikuks teinud. "Kui Rachel tallu välja tuli, " ütles Pitt paksus lõunapoolses veetluses, "üritas ta mind võiga punase sametkoogiga võiga määrida ja selgitas, et see oleks ainult kuuenda ulatusega plahvatus."
“Kaks! Üks! ” Pfffsssssttt ! Musta pulbrilaeng plahvatas Pisikese varblas ja purskas väike tiigivee geiser. Veealuse lööklaine mõõtmiseks on laeva sees ja väljaspool riputatud manomeetrid. Pinnast allpool plahvatus suundus plahvatuslaine Pisikese kehasse nii suure jõuga, et see põhjustas metalli painduvuse. See liikumine tekitas omakorda teise lööklaine, mis kandus otse laevakere kaudu salongi.
"Sellest tulenev sekundaarne lööklaine oleks hõlpsalt põhjustanud kopsupõletiku trauma, mis tappis kogu meeskonna koheselt, " räägib Lance. "Just see uppus Hunley ."
Moon toetab järeldust. Ta ütleb, et enamik inimesi eeldaks, et salongi seinad oleksid meeskonda kaitsnud lööklainete eest, kuid vähesed inimesed teavad veealustest plahvatustest palju. "Spekuleerimine on siiani olnud hea, " ütleb ta, "aga kui pidada seda raske teaduse juurde, on minu arvates kõige tõenäolisem seos lööklaine teooriaga."
Rachel Lance seisab oma HL Hunley mudeliga - CSS Pisike - Duke'i ülikooli taastamistiigis. (Foto on Eric Wei) Kuigi Lance usub, et Hunley müsteeriumi saab lõpuks puhata, pole Hunley projekti teadlased valmis järeldustele hüppama. Nad on varem plahvatusteooriat tunnistanud võimaluseks, kuid hakkasid selles kahtlema enne Lance'i eksperimenti, mis põhines 2013. aastal USA mereväe tehtud arvutimudelite uuringu tulemustel. Uuring näitab, et lööklaine poleks kahjustanud meeskond, kuid edasised uuringud võimaldavad varasemate uuringu järelduste teist oletamist.
"Probleem on selles, et see on keeruline stsenaarium, " ütleb Scafuri. „See on omamoodi nagu üritatakse piiratud teabega rekonstrueerida autoõnnetuse põhjuseid. Kas te leiate tõendusmaterjali õnnetuse kohta, mis juhtus seetõttu, et mesilane lendas akna kaudu sisse ja juhtis juhil, kes juhtus püksilükkama, tähelepanu teel, mis oli libe? ”
**********
"Oi, mul on teile midagi, " ütleb Lance hertsogi melioratsiooni tiigi ääres. Ta ulatub seljakotti ja annab mulle üle sigari suuruse 3D-prinditud Hunley koopia - omamoodi suveniiri. See pakub mikrolülitatud, kuid samas detailset vaadet ala sisemusest, mis paneb mind mõistma, kuidas meeskonnaruum - mis täismõõtmetes oli vaid meetri laiune ja 1, 2 meetrit kõrge - pidi olema kaheksa täiskasvanud mehe jaoks. See oli surmalõks. See, et nad nagunii torusse tungisid, oli ohver, mille vastu Lance näib omavat vankumatut austust. See on osa sellest, mis ajendas teda finišisse jõudma, vaatamata sellele, et koefitsiendid olid tema vastu laotud.
**********
Kuid kuidas võib olla nii, et Lance suutis nii suhteliselt lühikese aja jooksul lahti rebida sajandivanuse mõistatuse, eriti arvestades Hunley projekti 14-aastast edumaa? Kas see oli algaja õnn või tema võime läheneda probleemile teistsugusest teaduslikust vaatepunktist? Võib-olla taandus see lihtsalt vanamoodsal meelel. "Sellise teadustöö tegemisel peate palju hakkama saama, eriti kui teete iseseisvalt asju, mis võivad olla rasked ja üksildased, " ütleb ta. "Teil peab olema palju visadust, sest just seal on head asjad - üle selle piiri, kus keegi pole varem probleemi lahendanud."
Lõpuks oli see võib-olla rohkem seotud tõsiasjaga, et Hunley projekt on ette nähtud nii vaevalt aeglase sub-ala konserveerimise kui ka selle kadumise selgitamiseks. Ehkki tulude vaatenurgast võib müsteerium iseenesest olla Hunley projekti ja Hunley sõprade jaoks tõeliselt positiivne, arvestades T-särkide, lastud klaaside ja laboriekskursioonide müüki, aitab see luua.
Vaatamata sellele, kui Lance oma plahvatusliku laine eksperimendi tulemusi avaldab (uurimistöö avaldatakse peatselt), jälgib Hunley projekti meeskond.
Seekord tuleb nende teooria ümber lükata.
Seotud lood ajakirjast Hakai:
- Elu HMCS Annapolise vraki kohal
- Sub Marine: asjad, mida me upume
- Stefan Drzewiecki, allveelaeva tsaar
