Il primo essere umano americano

La pressione dell’acqua nelle profondità marine rende difficile l’esplorazione umana dell’oceano. Sono necessarie attrezzature speciali come un erogatore subacqueo per aiutare gli esseri umani a sopportare la pressione anche alla profondità media dell’oceano, che è 380 volte maggiore rispetto a quella della superficie, secondo la National Oceanic and Atmospheric Administration degli Stati Uniti.

Alvin, la prima nave statunitense a conduzione umana dedicata alla ricerca scientifica, ha permesso agli esseri umani di immergersi fino a nove ore a 4.500 metri. Alvin è stato sviluppato nel 1964 da un gruppo di ricerca guidato dal geofisico Allyn C. Vine presso la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), a Falmouth, Massachusetts.

Grazie ad Alvin, gli scienziati sono stati in grado di studiare gli effetti della pressione sui microbi del fondale marino e hanno scoperto sorgenti idrotermali che aiutano a regolare la chimica dell'oceano e a sostenere gli ecosistemi.

Oltre alla ricerca scientifica, Alvin condusse diverse spedizioni per la Marina degli Stati Uniti. Durante il suo primo importante dispiegamento nel 1966, la nave fu inviata alla ricerca di una bomba all'idrogeno che fu accidentalmente sganciata nel Mar Mediterraneo dopo che un bombardiere dell'aeronautica americana e una petroliera si scontrarono sulla Spagna. Alvin ha impiegato due mesi per trovarlo.

Il sommergibile, utilizzato ancora oggi, è stato commemorato con una pietra miliare IEEE. La sezione IEEE Providence (RI) ha sponsorizzato la nomina. A causa della pandemia di COVID-19, la cerimonia di inaugurazione è ancora in fase di pianificazione.

Amministrato dall'IEEE History Center e sostenuto dai donatori, il programma Milestone riconosce gli sviluppi tecnici eccezionali in tutto il mondo.

LA SPINTA NECESSARIA

Sebbene Alvin non sia stato il primo veicolo sottomarino azionato dall'uomo, i suoi predecessori erano grandi e difficili da manovrare. In un'intervista del 2015 con il WGBH Forum Network, Dudley Foster, un ingegnere che ha lavorato su Alvin, ha descritto i precedenti sommergibili come "dirigibili".

Durante un simposio del 1956 sull'esplorazione delle profondità marine tenutosi a Washington, DC, l'Ufficio statunitense per la ricerca navale fece una presentazione su uno dei sommergibili: il Trieste. Dopo la conferenza, l'ufficio ricerche ha inviato una delegazione, tra cui Vine, in Italia per vedere il veicolo lungo 18 metri e pesante 45 tonnellate. La Marina americana acquistò Trieste nel 1958 per condurre ricerche. Quando nel 1960 fece una spedizione al Challenger Deep, il punto più profondo della Fossa delle Marianne, fu la prima volta che una nave con o senza equipaggio raggiunse il punto più profondo conosciuto degli oceani terrestri. Ma Trieste si è rivelata “troppo grande e ingombrante per le operazioni di routine negli oceani”, secondo un articolo di Eos del 2014.

Vine e il suo gruppo di ricerca, il WHOI Deep Submergence Group, in collaborazione con l'ufficio di ricerca, hanno richiesto offerte per costruire un sommergibile più piccolo e più manovrabile. Secondo l'articolo di Eos, la General Mills di Minneapolis si è assicurata l'appalto con un'offerta di 498.500 dollari.

INGEGNERIA RIVOLUZIONARIA

Alvin, che prende il nome da Vine, è stato progettato dall'ingegnere della General Mills Harold "Bud" Froelich. Il telaio della nave è stato costruito utilizzando schiuma sintattica, che era abbastanza galleggiante e resistente da resistere a pressioni estreme. Secondo l'OMS, Alvin pesava 15 tonnellate ed era lungo circa 7 metri. La nave fu completata nel 1964.

L'equipaggiamento di propulsione era alloggiato nella parte posteriore del veicolo insieme a tre batterie al piombo e cinque sfere galleggianti, che ne controllavano il movimento verticale. I connettori e i cavi elettrici e in fibra ottica sono stati incapsulati in tubi e scatole riempiti d'olio, rendendoli impermeabili. Per aiutare Alvin a resistere all'alta pressione, la parte posteriore è stata aperta in modo che l'acqua di mare potesse fluire attorno all'attrezzatura.

I ricercatori e il pilota sedevano in una sfera nella parte anteriore del sommergibile. La sfera d'acciaio, che aveva un diametro di circa 2 metri e aveva tre finestre in plexiglass, ospitava sistemi di supporto vitale. In caso di emergenza, la sfera potrebbe staccarsi e galleggiare in superficie. Alvin aveva anche dei pattini di atterraggio in modo che potesse sedersi sul fondo dell'oceano.

L'attrezzatura nella sfera controllava il sommergibile, nonché due bracci robotici e telecamere montate sulla parte anteriore. I bracci potrebbero essere dotati di sonde e strumenti per prelevare campioni di sedimenti e vita marina. Secondo Dudley, una scatola isolata appositamente progettata assicurava che i campioni raccolti non venissero rovinati dai cambiamenti nella temperatura o nella pressione dell'acqua. Le fotocamere di Alvin utilizzavano luci allo ioduro di tallio per illuminare il fondale marino, che, dice, emetteva luce verde anziché bianca perché la prima viaggia meglio attraverso l'acqua e consentiva foto più luminose.