Eén wetenschapper heeft eindelijk het mysterie ontdekt van waarom een ​​onderzeeër voor de burgeroorlog is gezonken

Rond 18.30 uur op 17 februari 1864 propten acht mannen zich in de Zuidelijke onderzeeër HL Hunley, een zelfrijdende metalen buis bevestigd aan een bom, en gleden stilletjes in het ijskoude zwarte water voor de kust van Charleston, South Carolina. De bemanning draaide de onderzeeër meer dan zes kilometer in de richting van zijn doel - de Union blockader USS Housatonic - en dook op als een leviathan voor de aanval. Tegen 21.00 uur was het voorbij: de Hunley had zijn aan sparren bevestigde torpedo in de romp van de Housatonic gestoken en binnen enkele seconden was 60 kilogram zwart poeder in het schip ingestort.

Net na het korte moment van glorie zonk de Hunley, die net 's werelds eerste succesvolle gevechtsonderzeeër was geworden, op mysterieuze wijze.

Zijn ondergang heeft tientallen onderzoekers en burgeroorlogliefhebbers al meer dan een eeuw verbijsterd. Nu beweert een buitenbeentje wetenschapper de stoutmoedige bewering dat ze de zaak heeft gekraakt. Na drie jaar speurwerk concludeert Rachel Lance, een biomedische ingenieur van de Amerikaanse marine die is gepromoveerd aan de Pratt School of Engineering van de Duke University in North Carolina, dat de explosie van de eigen torpedo explosiegolven door zijn ijzeren romp stuurde en onmiddellijk de dood veroorzaakte voor de acht mannen binnen.

Als ze gelijk heeft, kan het mysterie van de Hunley eindelijk tot rust worden gebracht. Maar hoe ze de ontdekking deed, is bijna net zo verrassend als de ontdekking zelf: ze deed het zonder toegang tot de fysieke sub, die in 2000 werd opgegraven; zonder eerdere ervaring in archeologie of forensisch onderzoek; en zonder hulp van het Hunley-project, een team van onderzoekers en wetenschappers aan de Clemson University in South Carolina, dat al 17 jaar fulltime aanwezig is.

Zou het verhaal van Lance over de laatste momenten van de Hunley en zijn bemanning kloppen zonder samenwerking of belangrijke gegevens?

**********

Op een warme zaterdag in september sta ik buiten het studentencentrum van Duke, een laagbouw eigentijds gebouw geaccentueerd met de kenmerkende neogotische steen van de universiteit, wanneer Lance door de bocht zwaait in een blauwe Pontiac Grand Prix rechtstreeks uit Motor City waar ze opgroeide. Terwijl ik de passagiersdeur open om mezelf voor te stellen, word ik geraakt door een muur van dreunende trainingsmuziek. Lance is net uit de sportschool gekomen en haar bruine, schouderlange haar is in een elastiek geworpen. Een blauw, stonewashed T-shirt waarop Detroit staat, berijdt haar bleke, slungelige armen.

Terwijl we onze campus verlaten, blijft de muziek pompen.

"Waar gaan we heen?" Schreeuw ik.

"Ik neem je mee naar de campusvijver om te kijken waar we enkele van onze experimenten hebben uitgevoerd, " dondert ze terug. "Het is daar stil zodat we kunnen praten."

Lance was bezig met het modelleren van een onderwaterexplosie op een computer in Duke's Injury Biomechanics Lab, waar ze explosies bestudeerde, toen haar adviseur de epiphany had die haar Hunley- obsessie in beweging bracht. Wat als, biomechanisch ingenieur Dale Bass suggereerde, de modelleringssoftware de aanval op de Housatonic virtueel kon reconstrueren en inzichten kon verschaffen in het lot van de Hunley ? Lance, een geschiedenisfanaat, was verslaafd: een historisch mysterie met een verleidelijke voorsprong. Uiteindelijk zou ze de software verlaten voor een meer praktische experimentele aanpak, maar het idee van Bass was de katalysator die ze nodig had.

Ze begon theorieën te lezen over waarom de Hunley ten onder ging. Een heersend idee was dat de bemanning geen zuurstof meer had en stikte. Het was precies het soort theorie dat ze wilde aanpakken: ze is sinds 2009 ambtenaar bij de Amerikaanse marine en heeft expertise in de dynamiek van het ademhalingssysteem en, meer specifiek, rebreathers - de ademhalingssystemen met gesloten circuit die duikers gebruiken om ademhaling te recyclen gas onder water.

Toen haar onderzoek van start ging, merkte Lance op dat er heel weinig of geen onderzoek was gepubliceerd naar het zuurstofverbruik van de bemanning tijdens de missie. Met de marine had ze het fenomeen onderzocht van hoeveel zuurstof mensen gebruikten tijdens het bedienen van handpedaalergometers die hetzelfde type beweging nodig hadden als het handbediende voortstuwingssysteem van de Hunley . Dus ze groef de gegevens op en gebruikte het om te berekenen hoeveel zuurstof de bemanning zou hebben gebruikt terwijl ze zich een weg baanden naar de Housatonic .

Het was echter niet duidelijk met hoeveel zuurstof er was. Na het ophalen van de duikboot, berekenden de conservatoren van het Hunley-project hoeveel lucht waarschijnlijk beschikbaar was. Hun gegevens suggereren dat de bemanning voldoende lucht had voor iets meer dan twee uur. Lance had echter geen toegang tot de feitelijke gegevens. Ze had projectleden ontmoet om de samenwerking te bespreken, maar ze zouden hun berekeningen niet met haar delen (en later Lance vragen om een ​​geheimhoudingsovereenkomst te ondertekenen, die ze zou weigeren). Ze zou haar eigen weg moeten gaan.

**********

Ze dacht er dagen over na. Toen herinnerde ze zich dat ze door een nieuwsbrief van Friends of the Hunley had gepusht, een non-profit in Charleston die zich bezighoudt met outreach, fondsenwerving en ontwikkeling voor het Hunley-project en rondleidingen organiseert in Clemson's Warren Lasch Conservation Centre, waar de Hunley wordt gerestaureerd. Het was gevuld met foto's van de binnen- en buitenkant van de sub, waarvan de meeste meetnotaties eronder hadden. Dat gaf haar een idee.

De volgende maand zat Lance over haar bureau gebogen foto's van de onderzeeër te printen en elk afgebakend punt met een liniaal te meten. Na weken van nauwgezet werk had ze eindelijk alle benodigde metingen om het zuurstofverbruik versus de toevoer te berekenen. De resultaten sprongen van de pagina. Verstikking was geen plausibele verklaring voor waarom de Hunley zonk.

"Zelfs met conservatieve berekeningen, zou de bemanning merkbare hyperventilatie, snakken naar adem, verstikking, symptomen van paniek en waarschijnlijke fysieke pijn door hoge niveaus van CO2 in het bloed hebben ervaren", zegt ze. “Maar we weten ook uit rapporten dat ze vreedzaam op hun stations zaten zonder enige tekenen van strijd. Dus vanuit mijn perspectief gooide dit de verstikkingstheorie uit het raam. ”De bevindingen werden gepubliceerd in het maartnummer van het tijdschrift Forensic Science International.

Richard Moon, de medisch directeur van het Duke Centre for Hyperbaric Medicine and Environmental Physiology, is het daarmee eens. Hij hielp Lance de berekeningen uit te voeren en zegt: "Je hebt een stel submariners die matig hard werkten in een afgesloten ruimte. Het is onmogelijk dat ze in een omgeving met 10 procent zuurstof en veel CO2 aan de slinger zouden werken en zeggen: 'Ach, het gaat goed; we gaan gewoon door. ''

De mensen van Clemson waren niet overtuigd. Kellen Correia, president en uitvoerend directeur van de Friends of the Hunley, verklaarde in een e-mail dat “het voorbarig is om definitieve conclusies te trekken over de oorzaken van het verlies van de onderzeeër of de dood van de bemanning, vooral als we naar slechts één aspect kijken van de situatie. 'Ze verwees echter niet naar specifieke problemen met de bevindingen van Lance.

**********

Ontkenning van de verstikkingstheorie bood Lance enige voldoening op korte termijn, maar op dit punt was ze diep. Ze begon de klok rond aan de Hunley te denken en was er zo door geobsedeerd tot het punt waar ze uit zou stappen en in haar bord met eten zou staren tijdens het diner met haar verloofde. "Er was iets angstaanjagends angstaanjagends aan het feit dat acht mensen die nacht stierven, en we hadden geen idee hoe of waarom, " zegt ze.

Ondertussen beitelden de Hunley Project-conservatoren in het Warren Lasch Conservation Center hun weg door de hardnekkige, betonachtige laag zand en slib die zich rond de Hunley vormde toen deze meer dan 100 op de zeebodem lag jaar.

"De de-concretie heeft de mogelijkheid om ons meer informatie te geven", zegt Clemson-archeoloog Michael Scafuri, "maar we hebben geen definitief bewijs gevonden om het verlies van de Hunley volledig te verklaren. Niets op zichzelf verklaart wat er is gebeurd. "

Aan de kant van de menselijke overblijfselen is ook geen enkel geval voor het kraken van de zaak geweest. Linda Abrams, een forensisch genealoog die sinds 2006 aan en uit werkt met het Hunley-project, zegt dat alle skeletten van het bemanningslid in goede staat waren toen ze werden opgegraven uit het interieur van de Hunley . De onderzeeër was volledig gevuld met sediment toen het werd geborgen, dus laag op laag vuil moest voorzichtig worden verwijderd voordat de botten werden blootgesteld. "Er waren geen kogelwonden in een van deze jongens, " zegt ze. En geen tekenen van wanhoop.

Hoewel de wetenschappers geen rokend pistool hebben bedacht, is er een klein gebied van schade aan de buitenkant van de sub die hen heeft getroffen. De voorwaartse toren heeft een stuk ijzer ter grootte van een softbal dat ontbreekt waar een kijkvenster was geweest.

Door haar onderzoek hoorde Lance van de schade aan de toren en de zogenaamde Lucky Shot-theorie: een verdwaalde kogel afgevuurd door Housatonic zeilers tijdens de aanval doorboorde de toren, waardoor de onderzeeër zich vulde met water en zinkt.

Vanuit het perspectief van Scafuri is het een mogelijkheid. "Het geweervuur ​​van de Housatonic heeft hier mogelijk een rol in gespeeld", zegt hij, "maar dat kunnen we op dit moment niet bevestigen."

Lance testte de theorie door vuurwapens uit het burgeroorlog-tijdperk op gietijzeren monsters te schieten - de schade aan de duikboot was niet consistent met schade door haar geweervuur. Bovendien, zegt ze, zou een kogelgat ervoor hebben gezorgd dat water snel de onderzeeër kon binnenstromen en ervoor zorgde dat het veel dichter bij de aanvalsplaats zonk dan waar het werd gevonden.

Op basis van haar resultaten, kruiste Lance de Lucky Shot-theorie van haar lijst en documenteerde de bevindingen in een tweede paper in Forensic Science International.

De Friends of the Hunley weigerde commentaar te geven op de specifieke bevindingen, maar Correia schreef: "Nogmaals, mevrouw Lance heeft geen primaire kennis of gegevens over het Hunley-project."

Lance drukte op. Als de bemanning niet was gestikt en een kogelgat de onderzeeër niet liet zinken, wat gebeurde er dan?

**********

Toen de Hunley de torenhoge Housatonic neerhaalde, was het minder dan vijf meter verwijderd van de explosie. En het was nog steeds aan de torpedo bevestigd; geïnspireerd door Zuidelijke stoomaangedreven torpedoboten, bekend als Davids tijdens de burgeroorlog, had de bemanning van de Hunley de torpedo van de duikboot aan het einde van zijn spar vastgeschroefd. Dit betekende dezelfde explosie die de Housatonic op zijn kop zette, net zo goed voor de Hunley- crew zou kunnen betekenen.

Lance had het grootste deel van twee jaar besteed aan het onderzoeken van de verstikking en geluksschottheorieën, twee keer gepubliceerd, en had het mysterie nog steeds niet opgelost. Voor haar was deze explosietheorie de volgende voor de hand liggende weg om te verkennen, en een die goed aansluit bij haar focus op letselbiomechanica bij Duke. Als een explosie van de explosie zich in het binnenste van de onderzeeër had voortgeplant, redeneerde ze, had de bemanning onmiddellijk kunnen worden gedood of op zijn minst voldoende kunnen verwonden zodat ze de boot niet in veiligheid konden brengen. "Wanneer explosiegolven een luchtruimte raken, vertragen ze als een auto die tegen een muur botst", legt ze uit. “Behalve in dit geval is de wand het oppervlak van de longen.” De longen van de matrozen hadden kunnen scheuren en gevuld zijn met bloed.

Om de theorie te testen, had Lance een fysiek model van de sub nodig. Voer de CSS Tiny in, een schaalmodel zesde van de grootte van de Hunley met tourbuslengte . Gemaakt van plaatstaal, het was een Hunley mini-me tot ballasttanks gevuld met water en een stalen spar gemonteerd op de boeg.

Het ontwerpen van een miniatuuronderzeeër was geen stuk voor Lance, die samen met haar vader, een inmiddels gepensioneerde GM-autowerkster, aan oude auto's werkte. Als kind was ze klein genoeg om onder hun Mustang uit 1966 te glijden om de olie te verversen zonder de auto op te rukken. "Opgroeien rond autocultuur maakt het gemakkelijk om verliefd te worden op machines en engineering, " zegt ze.

Een paar minuten na het afschilferen van de campus in Pontiac van Lance, trekken we een stoffig terrein in bij de terugwinningsvijver van de Duke University. De dreunende baslijn valt abrupt weg en de soundtrack wordt vervangen door het ratelachtige koor van krekels. Aan de rand van de vijver gebaart ze naar het water, dik van algen: dit is waar de Tiny een proefrit heeft gemaakt. Lance en een paar leden van haar laboratorium gebruikten ontploffingssimulatie-apparaten, ook wel schokbuizen genoemd, om de drukmeters en andere apparatuur van de Tiny te testen voorafgaand aan de fase van live explosieven van het experiment. Terwijl ze in het water stond, de schokbuizen omhoog en omlaag bracht, kauwde de vis tegen haar benen. Het was alsof ze herhaaldelijk met kleine messen werd neergestoken - maar aan het einde waren Lance en de Tiny klaar voor het grote evenement.

**********

De campusvijver was verboden voor echte explosieven, dus twee weken later trokken Lance en haar onderzoeksteam naar een vijver van drie hectare op een landelijke boerderij in North Carolina voor de live munitietests. Ze parkeerden de Tiny in het midden van de vijver, en met een explosieve agent die de wacht hield, was het podium klaar. Lance begon met aftellen: “Vijf! Vier! Drie! … ”Het hoogtepunt van maanden hard werken kwam allemaal neer op de volgende paar seconden, en haar zenuwen waren gerafeld toen ze verwoed tussen sensoruitleesschermen op haar laptop klikte.

Van een veilige afstand waren boer Bert Pitt en zijn kleinkinderen klaar voor de show. Lance had hem liefgemaakt om zijn vijver aan te bieden voor het project. "Toen Rachel naar de boerderij kwam, " zegt Pitt in een dikke zuidelijke stronk, "probeerde ze me in te smeren met rode fluwelen cake en legde ze uit dat het slechts een explosie op een zesde schaal zou zijn."

"Twee! Eén! ' Pfffsssssttt ! De zwarte poederlading explodeerde op de spar van de Tiny en er brak een kleine geiser met vijverwater uit. Manometers hingen binnen en buiten het schip om de explosiegolven onder water te meten. Onder het oppervlak spoot de explosie een explosiegolf in de romp van de Tiny met zoveel kracht dat het ervoor zorgde dat het metaal flexte. Die beweging genereerde op zijn beurt een tweede explosiegolf die dwars door de romp de cabine in ging.

"De secundaire ontploffingsgolf hieruit zou gemakkelijk een pulmonaal ontploffingstrauma hebben veroorzaakt dat de hele bemanning onmiddellijk had gedood, " zegt Lance. "Dit is wat de Hunley zonk."

Moon ondersteunt de conclusie. Hij zegt dat de meeste mensen zouden aannemen dat de cabinewanden de bemanning zouden hebben beschermd tegen de explosiegolven - maar weinig mensen weten veel over onderwaterexplosies. "Tot nu toe was speculatie prima, " zegt hij, "maar als je het aan harde wetenschap houdt, denk ik dat de blast wave-theorie de meest plausibele verklaring is."

Hoewel Lance gelooft dat het mysterie van de Hunley eindelijk tot rust kan worden gebracht, zijn de wetenschappers van het Hunley Project niet klaar om conclusies te trekken. Ze hebben de explosietheorie in het verleden als een mogelijkheid erkend, maar begonnen eraan te twijfelen voorafgaand aan het experiment van Lance op basis van resultaten van een computermodelstudie uitgevoerd door de Amerikaanse marine in 2013. De studie suggereert dat de explosiegolf de bemanning, maar verdere studies blijven twijfelen aan eerdere onderzoeksconclusies.

"Het probleem is dat het een ingewikkeld scenario is", zegt Scafuri. “Het is een soort van proberen de oorzaken van een auto-ongeluk te reconstrueren met beperkte informatie. Zou je bewijs kunnen vinden van een ongeluk dat is gebeurd omdat een bij door het raam vloog en de bestuurder, die toevallig sms'te, op een glad stuk weg afleidde? '

**********

"Oh, ik heb iets voor je", zegt Lance in de terugwinningsvijver van Duke. Ze reikt in haar rugzak en geeft me een sigaarformaat, 3D-geprinte replica van de Hunley - een soort souvenir. Het biedt een micro, maar toch gedetailleerd beeld van het interieur van de duikboot, waardoor ik me realiseer hoe beperkt het bemanningscompartiment - dat op ware grootte slechts één meter breed en 1, 2 meter hoog was - voor acht volwassen mannen moet zijn geweest. Het was een valstrik. Het feit dat ze zich hoe dan ook in de buis propten was een opoffering waar Lance onwrikbaar respect voor lijkt te hebben. Het maakt deel uit van wat haar ertoe bracht om door te gaan naar de finishlijn, ondanks de kansen die tegen haar worden gestapeld.

**********

Maar hoe zou het kunnen dat Lance in zo'n relatief korte tijd een eeuwenoud mysterie kon ontrafelen, vooral gezien de 14-jarige voorsprong van het Hunley-project? Was het beginnersgeluk of haar vermogen om het probleem vanuit een andere wetenschappelijke invalshoek te benaderen? Misschien kwam het gewoon neer op ouderwetse vastberadenheid. "Je hebt veel te maken met dit soort onderzoek, vooral als je dingen alleen doet, wat moeilijk en eenzaam kan zijn, " zegt ze. "Je moet veel doorzettingsvermogen hebben, want dat is waar het goede spul ligt - voorbij die limiet waar niemand het probleem eerder heeft kunnen doorprikken."

Uiteindelijk had het misschien meer te maken met het feit dat het Hunley-project zowel het nauwgezet trage proces van het behoud van de sub als het verklaren van zijn verdwijning wil uitvoeren. Hoewel, vanuit een inkomstenperspectief, het mysterie op zichzelf een echt positief kan zijn voor het Hunley Project en Friends of the Hunley, gezien de verkoop van T-shirts, shotglazen en rondleidingen die het helpt genereren.

Hoe dan ook, wanneer de bevindingen van Lance van haar explosie-golfexperiment worden gepubliceerd (een onderzoekspaper zal binnenkort worden vrijgegeven), zal het Hunley Project-team toekijken.

Deze keer is het hun theorie om te weerleggen.

Verwante verhalen van Hakai Magazine:

• Leven aan boord van het Wrak van de HMCS Annapolis
• Sub Marine: The Things We Sink
• Stefan Drzewiecki, onderzeeër tsaar