كارثة الغواصة "تيتان" ربما كان سببها "انبعاجات مجهرية"

أشار متخصص بالهندسة المدنية إلى أن الانفجار الداخلي الذي تعرضت له الغواصة "تيتان"Titan  العام الماضي وأدى إلى مصرع طاقمها، ربما يُعزى إلى حدوث "انبعاجات مجهرية" في هيكلها المصنوع من ألياف الكربون.

وتذكيراً، لقي رجل الأعمال ستوكتون راش [كان الرئيس التنفيذي لشركة "أوشن غيت" المالكة للغواصة] وأربعة أفراد آخرين حتفهم في أعماق البحار في يونيو (حزيران) الماضي عندما انفجرت غواصتهم تحت عبء الضغط على هيكلها بينما كانوا في طريقهم إلى استكشاف حطام سفينة "تايتانيك".

لسنوات سبقت وقوع الكارثة، حذر خبراء من أن التصميم المبتكر الخاص بهيكل المركبة المصنوع من عناصر عدة والمنخفض الكلفة نسبياً يمكن أن يصبح عرضة لتراكم العيوب الدقيقة بمرور الوقت بسبب الاستخدام المتكرر.

والآن، ينشغل باحثون في جامعة "هيوستن" وجامعة "مينيسوتا" في الولايات المتحدة الأميركية في إيجاد حلول تساعد في الحؤول دون وقوع كوارث مستقبلية، وذلك من طريق التنبؤ إحصائياً بشدة الالتواء الذي يُصيب مواد مماثلة.

على رغم أن دراستهم لم تشير بشكل مباشر إلى الغواصة "تيتان"، إلا أن الباحث الرئيس في الدراسة روبيرتو بالاريني، قد ضرب مثلاً بالدمار الذي لحق بالمركبة بوصفها نموذجاً واضحاً على الأخطار المحتملة.

بالاريني، وهو بروفيسور في الهندسة المدنية في "جامعة هيوستن"، قال إن "المادة المستخدمة في بناء هيكل "تيتان" كانت عبارة عن مركب من ألياف الكربون. ومن المعترف به على نطاق واسع أنه تحت الضغط الناجم عن الغوص في الأعماق، تكون الألياف في مثل هذه المواد المركبة عرضة لانبعاجات متناهية الصغر".

وبناء عليه، "إذا كان هيكل ’تيتان’ قد أصابه هذا الشكل من الضرر تحت عبء الضغوط الشديدة فيما المركبة تغوص في أعماق المياه، ستتراجع في هذه الحالة صلابته وقوته بشكل كبير. وهكذا، إلى جانب العيوب الهندسية المحتومة التي شابتها أثناء التصنيع، ربما يكون [ذلك التراجع في الصلابة] قد ساعد في تعرضها للانبجار (الانفجار الداخلي) الناجم عن الانبعاجات".

استعانت الدراسة، التي نُشرت الشهر الماضي في المجلة الأكاديمية "وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم" Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)، بشكل من المحاكاة الحاسوبية الافتراضية بغية إنشاء نموذج رياضي قادر على وضع توقعات عدة تكشف كيف ومتى تؤدي هذه العيوب الصغيرة إلى دمار كارثي.

في الحقيقة، خلافاً لمعظم الغواصات التي تشق أعماق البحار، والتي تكون مصنوعة من معدن قوي مثل التيتانيوم، يتألف جسم الغواصة "تيتان" من هيكل أسطواني الشكل هش مصنوع من ألياف الكربون ومغطى في كل طرف بقبتين من التيتانيوم.

راش، الذي أسس شركة تصنيع الغواصات "أوشن غيت" [المالكة لغواصة "تيتان" المنكوبة في المحيط الأطلسي] وتولى إدارتها، أقر بأنه قد "خرق بعض القواعد" باستخدام تلك المواد، ولكنه شدد على أن الواقع سيثبت صوابية خياره، بحجة أن التكلفة المتدنية نسبياً لألياف الكربون وقدرتها المتأصلة على الطفو من شأنهما أن يجعلا استكشاف أعماق البحار قابلاً أكثر للتطبيق والاستمرارية من الناحية التجارية.

بيد أن المدير السابق للعمليات البحرية في "أوشن غيت" أبدى خشيته من أن تمتد تلك العيوب الصغيرة التي تشوب الهيكل وتتحول إلى "تشققات كبيرة" بسبب التغيرات المتكررة في ضغط المياه، ما يتسبب في دمار مفاجئ للغواصة.

في الواقع، قال مصمم الغواصات جون رامزي في تصريح أدلى به لاحقاً إلى مجلة "نيويوركر" إنه من الصعب وضع ألياف الكربون تحت اختبارات تحمل الضغط وبطريقة تكشف مسبقاً ما إذا كانت قد اقتربت من التعرض للدمار، ما يعني أن كل رحلة ستنطوي على مستوى غير معروف من الخطر.

وذكرت الدراسة المنشورة في مجلة "وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم" إن الخلل الموضعي والعيوب العشوائية الشكل التي تشوب جسم الغواصة تعتبر سمات بارزة لحالات عدم الاستقرار المتمثلة في وجود انبعاجات في الهياكل ذات الجدران الرقيقة التي تنقل الأحمال... ولكن مع ذلك، ثمة إجماع عموماً على أن تفاعلاتها المعقدة كرد فعل للأحمال الميكانيكية ليست مفهومة بشكل كافٍ بعد، كما يتجلى من الأعطال الكارثية الناجمة عن الانبعاجات والتي ما زالت موجودة حتى اليوم."

يبقى أن "أوشن غيت" قد أوقفت كل عملياتها ويتعذر التواصل معها للحصول منها على أي تعقيب في هذا الشأن.