Titan, la ricostruzione 3D completa dell’implosione del batiscafo a un anno dal disastro

Un anno fa, domenica 18 giugno 2023, il batiscafo Titan, gestito dalla società privata USA OceanGate e con a bordo 5 persone, dopo essere stato trasportato al largo dalla nave Polar Prince fece perdere le sue tracce durante una discesa nell'Oceano Atlantico per una visita turistica al relitto del Titanic. Secondo le prime ricostruzioni, ancora in corso, si verificò una violenta implosione che, in pochissime frazioni di secondo, distrusse completamente il mezzo, togliendo istantaneamente la vita a tutti i suoi occupanti. Lo scorso anno la notizia ha tenuto con il fiato sospeso buona parte della popolazione mondiale durante i quattro giorni di ricerche, e la conferma dell'incidente è avvenuta solo il 22 giugno 2023, giorno in cui sono stati ritrovati i resti sul fondale oceanico dell'Atlantico a circa 3800 metri di profondità.

In occasione del primo anniversario di questo tragico incidente marittimo, ripercorriamo l'accaduto con inedite immagini 3D. Prima di affrontare le possibili cause, è importante secondo noi capire la struttura stessa del batiscafo così da capire meglio le dinamiche dell’incidente.

La struttura del Titan

Il batiscafo Titan era lungo 6,7 m, largo 2,8 m, alto 2,5 m ed era progettato per immergersi fino a circa 3800-4000 m sotto il livello del mare, ospitando 5 persone a bordo: quattro persone tra equipaggio e ospiti, e un pilota. Il mezzo aveva una autonomia massima di ossigeno di circa 96 ore, cioè circa 4 giorni, e poteva muoversi alla velocità di circa 5,5 km/h, grazie a quattro propulsori elettrici detti thrusters. Questi erano montati a coppie, due in verticale e due in orizzontale, così da permettere di muoversi in ogni direzione.

La struttura del sommergibile, considerata dall’azienda produttrice (OceanGate) innovativa e sperimentale, era composta essenzialmente da tre parti:

• alle estremità erano presenti due cupole di titanio, cioè la coda e la testa. Quest'ultima, come in molti ricorderanno, era caratterizzata da un oblò dal diametro di 53 centimetri circa.
• la terza parte era invece costituita da un corpo centrale, lo scafo, che era cilindrico ed era composto non da una lega metallica (titanio/acciaio /alluminio) come in tanti altri casi di batiscafi, ma da un materiale composito costituito da fibre di carbonio immerse all’interno di una resina epossidica fusa e successivamente solidificata. In gergo questo materiale prende il nome di Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP).

Proprio questa parte centrale rappresentava secondo Stockton Rush, il cofondatore e CEO dell’azienda OceanGate, proprietaria del Titan, la vera innovazione. Gli altri batiscafi infatti erano tendenzialmente sferici, per distribuire in maniera più omogenea la pressione ed erano fatti con una struttura in metallo, principalmente in una lega di titanio, la cui resistenza era assodata.

A questo punto sorge spontaneo chiedersi: “perché la OceanGate scelse la fibra di carbonio?”
Il sommergibile Titan, con la fibra di carbonio, oltre ad essere più economico, era più leggero e poteva ospitare 5 persone, rispetto agli altri batiscafi che potevano solitamente contenere 2 o 3.

Detto ciò, immergiamoci per capire cosa può essere successo in profondità.

L'arrivo del Titan sul luogo dell'immersione

Il 18 giugno 2023 il batiscafo Titan con a bordo 5 persone viene trasportato al largo dalla nave Polar Prince dopo essere partito il 16 giugno. I batiscafi infatti a differenza dei sottomarini e dei sommergibili non hanno un’autonomia tale da percorrere grandi distanze e per questo motivo devono essere letteralmente trasportati da un'altra nave sul luogo in cui poi si immergeranno.

Quindi dopo aver lasciato il porto di Saint John, il Titan è stato trasportato a 640 km dalla costa, in corrispondenza del relitto del Titanic. Dopo un giorno di navigazione, i cinque giungono sul posto e si preparano per l’immersione a 3800 m, pronti per ammirare il relitto della nave probabilmente più celebre della storia. Erano le 7:00 del 18 giugno 2023 e nessuno avrebbe mai immaginato che quella immersione sarebbe diventata un evento mediatico di proporzioni globali per circa una settimana.

La cronaca dell’incidente del Titan

La discesa iniziò alle 8:00 del mattino del 18 giugno e per raggiungere il Titanic, situato a 3800 metri di profondità, sarebbero state necessarie circa 2 ore. Il Titan poteva comunicare con la nave in superficie tramite messaggi di testo, visto che i segnali GPS e le comunicazioni radio non funzionano sott’acqua a grandi profondità per cui non c’era un monitoraggio continuo e in tempo reale delle condizioni all’interno del sommergibile. Il batiscafo scendeva alla velocità di circa 30 metri al minuto e più scendeva più la pressione sul batiscafo cresceva.

La questione della pressione è fondamentale per avere la giusta percezione di quello che molto probabilmente è successo: come molti di voi sapranno in acqua la pressione aumenta di 1 atmosfera ogni 10 metri, quindi a 3000 metri a avremo 301 atmosfere (dal momento che bisogna tenere conto anche della pressione atmosferica che vale 1).
Per capire quanto sia spaventosa una pressione pari a 300 atm, considerate che su un'area di 1 metro quadrato essa genera un peso equivalente a circa 3000 tonnellate, pari a quasi un terzo del peso della Torre Eiffel.

Dopo un’ora e 45 di discesa la Polar Prince ha ricevuto un ultimo messaggio di aggiornamento che indicava che tutto stava procedendo regolarmente, ma dopo questo momento, tutte le comunicazioni si interruppero. Quello che è successo in profondità nessuno lo sa ancora con esattezza perché le indagini ufficiali sono ancora in corso, ma l’ipotesi più accreditata suggerisce un'implosione che si ritiene sia avvenuta in meno di 1 millesimo di secondo.

La ricerca del Titan e l'ipotesi dell'implosione

La ricerca del sommergibile Titan è stata condotta da un'ampia coalizione internazionale, comprendente la Guardia Costiera degli Stati Uniti, la Marina degli Stati Uniti, le autorità canadesi, francesi e britanniche. Il 22 giugno 2023, 4 giorni dopo l’ultimo contatto, i resti del Titan sono stati ritrovati a circa 500 metri dal relitto del Titanic, a una profondità di circa 3.800 metri. Parte di questi detriti sono è stata recuperata per analizzarli e cercare di definire le cause. Come anticipato, attualmente le indagini sono ancora in corso e quindi per il momento ci si è fermati ad una ipotesi, basata sulla teoria e sull’analisi visiva di alcune immagini dei resti portati in superficie. L'ipotesi dell'implosione potrebbe essere ricondotta a 3 fattori principali:

• Il primo sarebbe legato alla forma dello scafo. La forma cilindrica è strutturalmente più soggetta a deformarsi se ci sono alte pressioni. Una sfera perfetta, invece, riesce a distribuire le pressioni che la comprimono in modo più uniforme;
• Il secondo è il materiale con cui era fatto lo scafo, cioè fibra di carbonio. Di per sé la fibra di carbonio è un’ottimo materiale, che ha una bassa densità, quindi  molto leggero, e ha anche ottime proprietà tecniche, come un'elevata resistenza a trazione; ma la sua resistenza alla compressione può essere imprevedibile, soprattutto a pressioni 300 volte più grandi della pressione atmosferica;
• Il terzo fattore è legato al secondo: il Titan aveva già svolto svariate immersioni prima di questa e i continui cicli di altissima pressione e poi pressione ambiente, hanno dato vita a un fenomeno che si chiama “fatica”. La fatica di un materiale lo porta ad avere meno resistenza. Secondo gli esperti quindi, la fibra di carbonio composita, a quest’ennesima inversione, avrebbe subìto delle micro-deformazioni che, alla fine, ne avrebbero causato il collasso.

Questo sembra essere confermato visto che non sono state trovate grandi porzioni di scafo (in fibra di carbonio). Anzi, delle parti di scafo che hanno trovato in realtà la maggior parte è materiale di rivestimento (quello “bianco” che vediamo all’esterno) ma di fibra di carbonio non sembra essercene la minima traccia – almeno nessuna traccia macroscopica.

Riflessioni finali sulla tragedia

In conclusione, vorrei condividere con voi una riflessione: l'incidente del Titan, che ha comportato la morte di 5 persone, ci ricorda quanto l'uomo sia piccolo di fronte alla potenza della natura. La profondità degli oceani rappresenta un limite per la nostra conoscenza e la nostra tecnologia, un confine che ci sfida e ci umilia. Infatti la maggior parte dei fondali dei mari e degli oceani è ancora inesplorata.

Risulterà paradossale, ma sappiate che spesso esplorare lo spazio per centinaia di migliaia o milioni di chilometri è più semplice che scendere a pochi chilometri sotto la superficie del mare.
Quando ripenso a questo evento mi viene da porre l’accento sull'umiltà e sul rispetto necessari nei confronti delle immense forze naturali del nostro pianeta, ricordandoci che il nostro obiettivo non è domarle, controllarle per rendere più grande la nostra EGOMANIA, ma capirle per conviverci al meglio.
La Terra dopotutto è più forte di noi, infinitamente più forte.
Detto ciò, sperando che questo lavoro vi sia più aiuto, vi ringrazio per averci seguito fino alla fine, vi ringrazio per la stima e l’affetto e vi do appuntamento alla prossima, sempre qui su Geopop, le Science nella vita di tutti i giorni.

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