Nicholas H. Heck - Nicholas H. Heck

Nicholas H. Heck
Nicholas H. Heck.jpg
Nicholas H. Heck, provavelmente ca. 1940.
Nascer ( 01/09/1982 ) 1 de setembro de 1882
Heckton Mills, Condado de Dauphin, Pensilvânia , EUA
Faleceu 21 de dezembro de 1953 (21/12/1953) (com 71 anos)
Fairfax County, Virgínia , EUA
Local de sepultamento
Fidelidade Estados Unidos da América
Serviço / filial
Classificação
Batalhas / guerras Primeira Guerra Mundial
Nicholas Heck (à direita) a bordo da chalupa Nena Rowland durante as operações de pesquisa de arrasto em 1913. É a única fotografia conhecida de Heck no campo.

O capitão Nicholas Hunter Heck (1 de setembro de 1882 - 21 de dezembro de 1953) foi oficial de carreira do Corpo de Pesquisas Geodésicas e Costeiras dos Estados Unidos . Um importante geofísico de sua época, Heck fez contribuições importantes no estudo da sismologia e da oceanografia . Ele também revolucionou o levantamento hidrográfico ao desenvolver a técnica de levantamento de arrasto e introduziu o alcance do rádio acústico na hidrografia do Coast and Geodetic Survey .

Vida pregressa

Nicholas Hunter Heck nasceu em 1 de setembro de 1882, filho de John Lewis Heck (1843–1927) e da ex-Mary Frances Hays (1848–1904), em Heckton Mills - um povoado com o nome de seu avô, Dr. Lewis Heck (1810 –1890) - em Dauphin County , Pensilvânia , perto do que hoje é Heckton . Após a educação primária e secundária em escolas particulares em Harrisburg , Pensilvânia, Heck frequentou a Lehigh University , onde se graduou como bacharel em artes em 1903, apesar de ter sofrido um ataque de febre tifóide . Ele continuou a estudar na universidade por mais um ano, recebendo o título de bacharel em engenharia civil em 1904.

Carreira

Levantamento de arrasto

Depois de completar a faculdade, Heck aceitou um emprego civil na United States Coast and Geodetic Survey em 1904. Naquele ano, a Coast and Geodetic Survey introduziu o método wire-drag para conduzir levantamentos hidrográficos , que antes do advento do sonar sidescan e do sonar multifeixe tardio no século 20 era o único meio de vasculhar grandes áreas de água em busca de obstruções subaquáticas ou navios ou aeronaves naufragados. Entre 1906 e 1916, Heck foi responsável por grande parte do desenvolvimento da técnica de arrasto de arame, expandindo a capacidade dos sistemas de arrasto de arame de uma área relativamente limitada para varreduras cobrindo canais de duas a três milhas náuticas (3,7 a 5,6 km) de largura . A pesquisa de arrasto desempenhou um papel notável na limpeza de canais não pesquisados ​​nas águas do Alasca , descobriu centenas de obstruções em outros lugares e provou ser particularmente útil para os Estados Unidos durante sua participação na Primeira Guerra Mundial . A técnica de arrasto de arame foi uma contribuição importante para o levantamento hidrográfico durante grande parte do resto do século 20, não caindo em desuso até o início dos anos 1990.

Primeira Guerra Mundial

Os Estados Unidos entraram na Primeira Guerra Mundial ao lado dos Aliados em 6 de abril de 1917. Em 22 de maio de 1917, o Corpo de Pesquisas Geodésicas e Costeiras dos Estados Unidos - o ancestral do Corpo de Oficiais Comissionados da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional - foi criado como um novo serviço uniformizado dos Estados Unidos para aumentar a participação da Coast and Geodetic Survey no esforço de guerra. Heck foi comissionado como tenente no novo serviço, e estava entre os oficiais do Coast and Geodetic Survey Corps transferidos em 24 de setembro de 1917 sob a Ordem Executiva 2707 para a Força de Reserva Naval dos Estados Unidos para dever em tempo de guerra com a Marinha dos Estados Unidos .

Em 24 de setembro de 1917, o dia de sua designação para a Marinha, Heck foi comissionado como tenente na Força de Reserva Naval e em 9 de outubro de 1917 foi designado para a Estação Experimental Naval em New London , Connecticut . Seu trabalho lá, sob o Conselho Especial de Dispositivos Anti-Submarinos , envolveu o estudo de uma série de tópicos complicados, mas centrou-se no uso da acústica subaquática como meio de detectar submarinos e desenvolver um dispositivo de arame para localizar submarinos em repouso no mar inferior. Em 18 de setembro de 1918, foi transferido para o Quartel General da Marinha dos Estados Unidos em Londres , Inglaterra , para colocar em uso operacional o equipamento desenvolvido durante sua estada em New London. Os preparativos para colocar o equipamento em serviço foram concluídos em 5 de novembro de 1918, mas em 7 de novembro ele recebeu ordens para suspender as operações. A guerra terminou em 11 de novembro de 1918, e depois disso a operação do novo equipamento anti-submarino cessou totalmente.

Em 15 de dezembro de 1918, Heck voltou a New London e retomou suas funções na Naval Experimental Station. Em 25 de fevereiro de 1919, ele foi promovido a tenente-comandante da Força de Reserva Naval. Seu serviço na Marinha terminou em 19 de março de 1919.

Som de eco e alcance acústico de rádio

Primeiros experimentos

Heck voltou ao serviço como oficial do Coast and Geodetic Survey Corps em 20 de março de 1919, trazendo com ele a experiência em acústica subaquática que ganhou durante sua turnê com a Marinha, bem como contatos com a Marinha dos Estados Unidos, Marinha Real e Costa do Exército dos Estados Unidos Pesquisadores do Corpo de Artilharia investigando a aplicação prática da acústica em um ambiente oceânico. Durante os próximos anos, os desenvolvimentos na aplicação da acústica para sondagem profunda e navegação proporcionaram a ele uma oportunidade de revolucionar as técnicas de levantamento hidrográfico .

No período imediatamente após a Primeira Guerra Mundial, a pesquisa sobre o uso da acústica resultou em uma capacidade primitiva de usar o som para medir profundidades, refletindo-o no fundo do mar e medindo o tempo que o som levou para fazer a viagem de ida e volta. No início de 1923, experimentos nesta área pelo Departamento da Marinha dos Estados Unidos , bem como pelos franceses e britânicos, sugeriram a Heck que a Coast and Geodetic Survey deveria considerar a adoção desta nova técnica de eco-sondagem em seu trabalho de levantamento. , usando-o para fazer sondagens profundas em águas profundas de forma mais rápida e barata do que poderia, implantando longos cabos de chumbo de navios de pesquisa até o fundo; uma profundidade de 20.000 pés (6.096 metros) pode ser medida em apenas cerca de oito segundos com um ecobatímetro, enquanto o uso de uma linha de chumbo para determinar a profundidade pode levar uma hora.

Além disso, faróis , bóias e navios - farol ao longo da costa dos Estados Unidos nos últimos anos receberam cada vez mais auxílios à navegação que usavam sinos subaquáticos para gerar sons que os navios que se aproximavam podiam detectar; observando a direção de cada fonte de som, a tripulação de um navio determina a posição de seu navio, mesmo quando a visibilidade deficiente não permite o avistamento de uma luz. Em 1923, um transmissor de rádio foi adicionado a esses sistemas para que eles pudessem transmitir um sinal de identificação para os navios que se aproximavam e informando aos navios que iriam emitir um sinal acústico em um determinado intervalo de tempo após o sinal de rádio, permitindo que um navio determinasse sua direção e distância do auxílio à navegação. Enquanto isso, a Seção Subaqueous Sound Ranging do Corpo de Artilharia da Costa do Exército dos EUA conduziu experimentos pós-Primeira Guerra Mundial em águas rasas no estreito de Vineyard, perto de Massachusetts, nos quais detonou cargas explosivas subaquáticas nas extremidades das linhas de base estabelecidas e mediu a quantidade de tempo que levou para o som chegar aos hidrofones nas outras extremidades das linhas de base, a fim de estabelecer medições muito precisas da velocidade do som através da água.

Percebendo o potencial dessas aplicações da acústica para levantamentos hidrográficos e navegação , particularmente ao longo da costa oeste dos Estados Unidos , onde a névoa frequentemente interferia nas tentativas de fixar as posições dos navios com precisão, o coronel Ernest Lester Jones , então diretor da Coast and Geodetic Survey, em consulta com os oficiais do Coast and Geodetic Survey Corps, decidiu investigar o uso da acústica tanto na localização de profundidade quanto na navegação. Com sua experiência acústica na Primeira Guerra Mundial, Heck, que na época era Chefe da Divisão de Magnetismo Terrestre da Coast and Geodetic Survey, foi a escolha óbvia para liderar esse esforço. Em janeiro de 1923, o exame da costa e Geodetic decidiu instalar um telêmetro sonora Hayes - um echosounder cedo - a bordo do navio de pesquisa USC & GS Guia , que o exame da costa e Geodetic planejava comissão à sua frota no final daquele ano, e quando Heck EA contactado Stephenson, do Corpo de Artilharia Costeira do Exército dos EUA, para informá-lo desse plano e indagar mais sobre os experimentos de Vineyard Sound, Stephenson sugeriu que um sistema de hidrofones detectando o som de explosões subaquáticas poderia permitir que os navios do Coast and Geodetic Survey fixassem suas posições durante a condução pesquisas.

Heck concordou, mas acreditava que os auxílios à navegação existentes não atenderiam às necessidades do Coast and Geodetic Survey em termos de imediatismo e precisão das posições fixas. Ele imaginou melhorar os conceitos anteriores criando o que ficou conhecido como método de alcance do rádio-acústico (RAR). No conceito de Heck, a tripulação de um navio de pesquisa lançava uma carga explosiva da popa do navio, detonava-a e anotava a hora em que o som chegava ao navio usando um cronógrafo . Os hidrofones instalados em posições conhecidas também detectariam o som quando chegasse em seus locais e enviariam automaticamente um sinal de rádio para a nave no instante em que detectassem o som, registrando esse tempo também com o cronógrafo da nave. A notificação essencialmente instantânea do navio de que o som havia chegado a um determinado conjunto de hidrofones permitiria à tripulação do navio calcular a distância do navio dos hidrofones calculando a diferença entre o momento em que o navio ouviu a explosão e o momento em que o som da detonação chegou aos hidrofones distantes e então se multiplicando pela velocidade do som através da água. Fazendo esses cálculos para hidrofones em pelo menos dois locais diferentes conhecidos, a tripulação do navio poderia usar a triangulação para fixar a posição do navio.

Heck supervisionou os testes na sede da Coast and Geodetic Survey em Washington, DC, que demonstraram que a gravação a bordo do tempo de uma explosão poderia ser realizada com precisão suficiente para que seu conceito funcionasse. Ele trabalhou com o Dr. EA Eckhardt, um físico , e M. Keizer, um engenheiro elétrico do National Bureau of Standards para desenvolver um sistema de hidrofone que pudesse enviar automaticamente um sinal de rádio quando detectasse o som de uma explosão subaquática. Quando Guide foi comissionado em 1923, Heck a tinha baseado em New London, Connecticut, e arranjou para ela sob sua direção testar a capacidade de seu novo ecobatímetro de fazer sondagens de profundidade precisas e conduzir experimentos de rádio acústica em cooperação com o Exército dos EUA Corpo de Artilharia Costeira. Apesar das muitas dificuldades, os testes de som de eco e alcance de rádio acústico foram concluídos com sucesso em novembro de 1923.

O cruzeiro do Guia

No final de novembro de 1923, com Heck a bordo, Guide iniciou uma viagem via Porto Rico e o Canal do Panamá para San Diego , Califórnia , onde ela seria baseada no futuro, com sua rota planejada para levá-la a uma ampla variedade de profundidades oceânicas. que ela poderia continuar a testar seu ecobatímetro. Guide fez história durante a viagem, tornando-se o primeiro navio de Levantamento Costeiro e Geodésico a usar a sondagem de eco para medir e registrar a profundidade do mar em pontos ao longo de seu curso; ela também mediu a temperatura da água e coletou amostras de água para que o Scripps Institution for Biological Research (agora Scripps Institution of Oceanography ) em La Jolla , Califórnia, pudesse medir os níveis de salinidade . Ela também comparou as sondagens de eco com as feitas por linhas de chumbo, descobrindo que usando uma única velocidade do som através da água, como tinha sido a prática anterior por aqueles que realizavam experimentos de sondagem de eco, produziu resultados de descoberta de profundidade acústica que não correspondiam às profundidades encontradas por linhas de chumbo. Antes de chegar a San Diego em dezembro de 1923, ela havia acumulado muitos dados benéficos para o estudo do movimento das ondas sonoras através da água e para a medição de sua velocidade em condições variáveis ​​de salinidade, densidade e temperatura.

Após a chegada na Califórnia, o pessoal da Heck and Guide , em consulta com a Instituição Scripps, desenvolveu fórmulas que permitiram a sondagem de eco preciso das profundezas em todas as águas, exceto as mais rasas, e instalaram hidrofones em La Jolla e Oceanside , Califórnia, para permitir a experimentação com alcance rádio-acústico. Sob a direção de Heck, Guide conduziu experimentos na costa da Califórnia durante os primeiros meses de 1924 que demonstraram que a sondagem de eco precisa era possível utilizando as novas fórmulas. Experimentos com alcance radioacústico, apesar das dificuldades iniciais, demonstraram que o método era prático, embora a dificuldade em fazer algumas das cargas explosivas detonar tenha dificultado parte do programa experimental. Em abril de 1924, o Coast and Geodetic Survey concluiu que tanto o eco sonoro quanto o alcance do rádio acústico eram fundamentalmente sólidos, sem problemas fundamentais para resolver, e que tudo o que restou foi o desenvolvimento e o refinamento contínuos de ambas as técnicas durante seu uso operacional. Heck entregou o desenvolvimento contínuo de sons de eco e rádio acústico ao oficial comandante do Guide , Comandante Robert Luce, e voltou às suas funções em Washington, DC

O primeiro método não visual de navegação na história da humanidade, e o primeiro que pode ser usado a qualquer hora do dia ou da noite e em quaisquer condições meteorológicas, o alcance rádio-acústico foi um grande passo no desenvolvimento de sistemas de navegação modernos. Heck revolucionou o levantamento oceânico através do uso de rádio eletrônico para estabelecer a localização dos navios, uma de suas principais contribuições para a oceanografia. Seu trabalho também ajudou a desenvolver tabelas de velocidade do som subaquáticas, permitindo o estabelecimento de "profundidades verdadeiras" de até cinco milhas (8,0 km) usando sondagem de eco, e em 1928 todos os navios da Coast and Geodetic Survey juntaram-se à Guide para ter uma capacidade de sondagem em águas profundas .

Sismologia

Heck serviu como Chefe da Divisão de Sismologia e Magnetismo Terrestre da Coast and Geodetic Survey e foi líder no desenvolvimento da geofísica , um campo no qual tinha uma ampla gama de interesses. Ele fez contribuições importantes para a sismologia em sua pesquisa sobre a energia consumida na produção de terremotos e identificou os focos da atividade sísmica em áreas montanhosas, costeiras e submarinas. Na década de 1930, ele chamou a atenção para uma correlação entre os epicentros do terremoto e a Cadeia do Atlântico Central , publicando pela primeira vez um mapa de sismicidade mundial mostrando a atividade sísmica lá em 1932.

Outras funções

Durante sua carreira, Heck serviu como comandante de cinco dos maiores navios de pesquisa da frota da Coast and Geodetic Survey. A posição final de Heck foi Assistente Científico do Diretor da Coast and Geodetic Survey, que na época era o Contra-almirante Leo Otis Colbert . Heck aposentou-se com o posto de capitão em 30 de abril de 1945.

Prêmios

A Lehigh University concedeu a Heck o título de doutor honorário em ciências em 1930. Em 1941, a Fordham University também concedeu-lhe um. Seus outros prêmios acadêmicos incluíram Phi Beta Kappa e Sigma Xi .

A American Geophysical Union concedeu à Heck sua Medalha William Bowie > em 1942.

Vida pessoal e profissional

Heck foi presidente da American Geophysical Union de 1932 a 1935 e da Seismological Society of America de 1937 a 1939. Ele também atuou como presidente da Associação Sismológica da União Internacional de Geodésia e Geofísica , da Sociedade Filosófica de Washington e do Washington , DC, capítulo da Society of Sigma Xi . Heck também foi membro ou bolsista da Washington Academy of Science , da American Association for the Advancement of Science , da American Society of Civil Engineers , da Society of American Military Engineers , da American Geophysical Union , da Geological Society of America , do National Sociedade Geográfica , Clube Cosmos e Clube Federal .

Heck freqüentemente voltava à Lehigh University para dar palestras sobre uma variedade de tópicos e freqüentemente contribuía para o Lehigh Alumni Bulletin . Ele escreveu inúmeras publicações da Coast and Geodetic Survey sobre levantamento de arrasto, compensação da bússola magnética , a velocidade do som na água do mar , alcance do rádio acústico e a história dos terremotos nos Estados Unidos. Ele também escreveu muitos artigos sobre magnetismo e sismologia que foram publicados nos Estados Unidos e em outros países, e foi o autor de um livro popular publicado em 1936, intitulado Terremotos .

Heck nunca se casou.

Morte

Heck morreu no Hospital Mount Vernon em Fairfax County , Virginia , em 21 de dezembro de 1953. Ele foi enterrado no Cemitério Nacional de Arlington . Os carregadores honorários do funeral incluíam os contra-almirantes Leo Otis Colbert, Robert FA Studds , Robert W. Knox e Jean H. Hawley e os capitães Albert J. Hoskinson, Elliot B. Roberts, Frank S. Borden, Clement L. Garner, Henry W Hemple, Robert F. Luce e Gilbert T. Rude - todos do US Coast and Geodetic Survey Corps - e o Sr. Raymond Swick, um funcionário civil da Coast and Geodetic Survey.

Comemoração

O navio auxiliar de pesquisa Coast and Geodetic Survey USC & GS Heck (ASV 91), que entrou em serviço em 1967, recebeu o nome de Heck. Ao lado de seu navio irmão USC & GS Rude (ASV 90), ela se envolveu em pesquisas de arraste de arame. Após o estabelecimento da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica em 3 de outubro de 1970 , Heck e Rude tornaram-se parte da frota da NOAA como NOAAS Heck (S 591) e NOAAS Rude (S 590) e continuaram as operações de arrasto juntas até o final dos anos 1980, quando novas tecnologias - sonar de varredura lateral e sonar multifeixe - tornaram o método de arrasto de arame obsoleto. A Heck então operou de forma independente como parte da frota NOAA até 1995.

Referências

links externos