El primer ser humano de EE. UU.

La presión del agua en las profundidades del mar dificulta la exploración humana del océano. Se necesita equipo especial, como un regulador de buceo, para ayudar a los humanos a resistir la presión incluso a la profundidad promedio del océano, que es 380 veces mayor que en la superficie, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU.

Alvin, la primera embarcación estadounidense operada por humanos dedicada a la investigación científica, hizo posible que los humanos bucearan hasta nueve horas a 4.500 metros. Alvin fue desarrollado en 1964 por un equipo de investigación dirigido por la geofísica Allyn C. Vine en la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), en Falmouth, Massachusetts.

Gracias a Alvin, los científicos pudieron estudiar los efectos de la presión sobre los microbios del fondo marino y descubrieron fumarolas hidrotermales que ayudan a regular la química oceánica y sustentan los ecosistemas.

Además de la investigación científica, Alvin realizó varias expediciones para la Marina de los EE. UU. Durante su primer gran despliegue en 1966, el buque fue enviado a buscar una bomba de hidrógeno que se arrojó accidentalmente en el mar Mediterráneo después de que un bombardero de la Fuerza Aérea de los EE. UU. y un camión cisterna chocaran sobre España. Alvin tardó dos meses en encontrarlo.

El sumergible, que todavía se usa hoy en día, ha sido conmemorado con un hito IEEE. La Sección IEEE Providence (RI) patrocinó la nominación. Debido a la pandemia de COVID-19, la ceremonia de inauguración aún se está planificando.

Administrado por el Centro de Historia de IEEE y respaldado por donantes, el programa Milestone reconoce desarrollos técnicos destacados en todo el mundo.

EL EMPUJE NECESARIO

Aunque Alvin no fue el primer vehículo submarino operado por humanos, sus predecesores eran grandes y difíciles de maniobrar. En una entrevista de 2015 con WGBH Forum Network, Dudley Foster, un ingeniero que trabajó en Alvin, describió los sumergibles anteriores como "dirigibles".

Durante un simposio de 1956 sobre exploración de aguas profundas realizado en Washington, DC, la Oficina de Investigación Naval de EE. UU. hizo una presentación sobre uno de los sumergibles: Trieste. Después de la conferencia, la oficina de investigación envió una delegación, incluida Vine, a Italia para ver el vehículo de 18 metros de largo y 45 toneladas. La Marina de los EE. UU. compró Trieste en 1958 para realizar investigaciones. Cuando en 1960 realizó una expedición a Challenger Deep, el punto más bajo de la Fosa de las Marianas, fue la primera vez que una embarcación tripulada o no tripulada llegó al punto más profundo conocido de los océanos de la Tierra. Pero Trieste resultó ser "demasiado grande y engorrosa para las operaciones de rutina en los océanos", según un artículo de Eos de 2014.

Vine y su equipo de investigación, el Grupo de Inmersión Profunda de WHOI, en colaboración con la oficina de investigación, solicitaron ofertas para construir un sumergible más pequeño y maniobrable. General Mills, en Minneapolis, aseguró el contrato con una oferta de US$498.500, según el artículo de Eos.

INGENIERÍA REVOLUCIONARIA

Alvin, que lleva el nombre de Vine, fue diseñado por el ingeniero de General Mills, Harold "Bud" Froelich. El armazón de la embarcación se construyó con espuma sintáctica, que flotaba y era lo suficientemente fuerte como para soportar presiones extremas. Alvin pesaba 15 toneladas y medía unos 7 metros de largo, según WHOI. El buque se completó en 1964.

El equipo de propulsión estaba alojado en la parte trasera del vehículo junto con tres baterías de plomo-ácido y cinco esferas de flotabilidad, que controlaban su movimiento vertical. Los conectores y cables eléctricos y de fibra óptica se encapsularon en mangueras y cajas llenas de aceite, haciéndolos impermeables. Para ayudar a Alvin a soportar la alta presión, la parte posterior estaba abierta para que el agua de mar pudiera fluir alrededor del equipo.

Los investigadores y el piloto se sentaron en una esfera en la parte delantera del sumergible. La esfera de acero, que tenía unos 2 metros de diámetro y tenía tres ventanas de plexiglás, albergaba sistemas de soporte vital. En caso de emergencia, la esfera podría desprenderse y flotar hacia la superficie. Alvin también tenía patines de aterrizaje para que pudiera sentarse en el fondo del océano.

El equipo en la esfera controlaba el sumergible, así como dos brazos robóticos y cámaras que estaban montadas en el frente. Los brazos podrían equiparse con sondas y herramientas para tomar muestras de sedimentos y vida marina. Según Dudley, una caja aislada especialmente diseñada aseguró que las muestras recolectadas no se arruinaran por los cambios en la temperatura o la presión del agua. Las cámaras fijas de Alvin usaban luces de yoduro de talio para iluminar el lecho marino, que, dice, emitía una luz verde en lugar de una luz blanca porque la primera viaja mejor a través del agua y permite tomar fotos más brillantes.

Alvin se hundió unos 1.500 metros hasta el fondo del océano en 1968, a 217 km de la costa de Massachusetts. Fue recuperado un año después. Woods Hole

LOGROS INCREÍBLES

El primer gran descubrimiento científico de Alvin ocurrió por accidente en 1968, cuando el sumergible se hundió unos 1.500 metros hasta el fondo del océano. Un cable se partió mientras el vehículo estaba siendo sacado del barco de superficie que lo había llevado 217 kilómetros frente a la costa de Massachusetts en busca de ballenas. La tripulación escapó ilesa, pero la comida que trajeron para el almuerzo se hundió con el barco.

Cuando se recuperó Alvin un año después, la comida, que incluía sopa, sándwiches de mortadela y rodajas de manzana, estaba "esencialmente intacta", según la entrada de Milestone en Engineering and Technology History Wiki. Los investigadores investigaron por qué la comida no se descompuso como lo habría hecho en la superficie. Descubrieron que la presión suprimía el crecimiento de las bacterias superficiales que se encontraban en los alimentos.

Otro descubrimiento importante, la existencia de respiraderos hidrotermales, se realizó en un viaje de investigación dirigido por el oceanógrafo Jack Corliss en el Rift de Galápagos, ubicado en el Pacífico Sur.

"Los respiraderos hidrotermales arrojan gas venenoso sobrecalentado y agua cargada de metal y, sin embargo, los científicos vieron criaturas como gusanos tubulares gigantes, almejas y mejillones prosperando en el medio ambiente", dice un artículo de Medium de 2020 sobre Alvin.

Corliss vio que el ecosistema estaba aislado de la luz solar y poco después, según el artículo de 2020, teorizó que la vida podría haber surgido por primera vez alrededor de tales respiraderos.

"Corliss creía que los respiraderos hidrotermales contenían todas las condiciones necesarias para el origen de la vida en la Tierra", afirma el artículo de Medium.

Durante las últimas seis décadas, el equipo de Alvin se ha actualizado muchas veces. Ahora incluye un sistema de navegación acústica y cámaras digitales de alta resolución. En mayo se instaló un nuevo sistema de video, robótica y nuevos módulos de espuma sintáctica. Los módulos permiten que Alvin alcance una profundidad de 6.500 metros, según la entrada de ETHW.

La placa Milestone se exhibirá fuera del Laboratorio Smith en el WHOI. La placa dice:

En 1965, la Marina de los EE. UU. encargó el sumergible de aguas profundas Alvin de la Institución Oceanográfica Woods Hole. De 1974 a 1984, los ingenieros de Alvin desarrollaron sistemas de navegación acústica (ALNAV), comunicaciones, fotografía, iluminación y soporte vital destinados específicamente a los océanos más profundos. Se convirtió en uno de los instrumentos científicos de aguas profundas más importantes del mundo. Alvin descubrió los efectos de la presión sobre los microbios del fondo marino, y el estudio de Alvin sobre los respiraderos hidrotermales revolucionó nuestra comprensión de los orígenes de la vida.