Nicholas H. Heck - Nicholas H. Heck

Nicholas H. Heck
Nicholas H. Heck.jpg
Nicholas H. Heck, wahrscheinlich ca. 1940.
Geboren ( 1882-09-01 ) 1. September 1882
Heckton Mills, Dauphin County, Pennsylvania , USA
Ist gestorben 21. Dezember 1953 (1953-12-21) (71 Jahre)
Fairfax County, Virginia , USA
Bestattungsort
Treue vereinigte Staaten von Amerika
Service/ Filiale
Rang
Schlachten / Kriege Erster Weltkrieg
Nicholas Heck (rechts) an Bord des Vertrages Schaluppe Nena Rowland während Draht-drag Umfrage Operationen im Jahr 1913. Es ist die einzige bekannte Fotografie von Heck auf dem Feld.

Kapitän Nicholas Hunter Heck (1. September 1882 - 21. Dezember 1953) war ein Karriereoffizier des United States Coast and Geodetic Survey Corps . Als führender Geophysiker seiner Zeit leistete Heck wichtige Beiträge zum Studium der Seismologie und Ozeanographie . Er revolutionierte auch die hydrografische Vermessung durch die Entwicklung der Wire-Drag-Vermessungstechnik und führte die Funkakustik in die Hydrographie der Küsten- und geodätischen Vermessung ein .

Frühen Lebensjahren

Nicholas Hunter Heck wurde am 1. September 1882 als Sohn von John Lewis Heck (1843–1927) und der ehemaligen Mary Frances Hays (1848–1904) in Heckton Mills geboren - einer Siedlung, die nach seinem Großvater Dr. Lewis Heck (1810) benannt wurde –1890) - in Dauphin County , Pennsylvania , in der Nähe des heutigen Heckton . Nach der Primar- und Sekundarstufe an Privatschulen in Harrisburg , Pennsylvania, besuchte Heck Lehigh University , aus dem er mit einem abgestuften Bachelor of Arts - Abschluss in 1903 trotz eines Angriffs von bleibendem Typhus . Er studierte ein weiteres Jahr an der Universität und erhielt 1904 einen Bachelor of Science in Bauingenieurwesen .

Werdegang

Wire-Drag-Vermessung

Nach Abschluss des Studiums nahm Heck 1904 eine zivile Anstellung bei der United States Coast and Geodetic Survey an. In diesem Jahr führte die Coast and Geodetic Survey die Wire-Drag- Methode zur Durchführung hydrografischer Vermessungen ein , die vor dem Aufkommen von Side-Scan-Sonar und Multibeam-Sonar spät erfolgte im 20. Jahrhundert war das einzige Mittel, große Wasserflächen nach Unterwasserhindernissen oder versunkenen Schiffen oder Flugzeugen zu durchsuchen. Zwischen 1906 und 1916 war Heck für einen Großteil der Entwicklung der Drahtwiderstandstechnik verantwortlich und erweiterte die Fähigkeit von Drahtwiderstandssystemen von einem relativ begrenzten Gebiet auf Sweeps, die Kanäle mit einer Breite von 3,7 bis 5,6 km ( zwei bis drei Seemeilen) abdecken . Die Drahtwiderstandsvermessung spielte eine bemerkenswerte Rolle bei der Räumung nicht vermessener Kanäle in den Gewässern Alaskas , entdeckte Hunderte von Hindernissen an anderer Stelle und erwies sich für die Vereinigten Staaten während ihrer Teilnahme am Ersten Weltkrieg als besonders nützlich . Die Drahtwiderstandstechnik war ein wichtiger Beitrag zur hydrografischen Vermessung während eines Großteils des restlichen 20. Jahrhunderts und wurde erst Anfang der neunziger Jahre nicht mehr verwendet.

Erster Weltkrieg

Die Vereinigten Staaten traten am 6. April 1917 auf der Seite der Alliierten in den Ersten Weltkrieg ein . Am 22. Mai 1917 wurde das United States Coast and Geodetic Survey Corps - der Vorfahr des Commissioned Officer Corps der National Oceanic and Atmospheric Administration - als neues Korps gegründet uniformierter Dienst der Vereinigten Staaten , um die Beteiligung der Küsten- und geodätischen Vermessung an den Kriegsanstrengungen zu verbessern. Heck wurde in Auftrag gegeben als Leutnant in dem neuen Dienst, und war unter Küste und Geodetic Survey Corps am 24. September 1917 unter übertragen Offizieren Executive Order 2707 an der United States Naval Reserve - Kraft für Krieg Pflicht mit der United States Navy .

Am 24. September 1917, dem Tag seines Einsatzes bei der Marine, wurde Heck als Leutnant der Naval Reserve Force eingesetzt, und am 9. Oktober 1917 wurde er der Naval Experimental Station in New London , Connecticut, zugeteilt . Seine Arbeit dort unter dem Special Board of Sub-Submarine Devices umfasste die Untersuchung einer Reihe komplizierter Themen, konzentrierte sich jedoch auf die Verwendung der Unterwasserakustik als Mittel zur Erkennung von U-Booten und die Entwicklung eines Schleppdrahtgeräts zur Lokalisierung von U-Booten in Ruhe auf dem Meer Unterseite. Am 18. September 1918 wurde er in das US Naval Headquarters in London , England , versetzt, um die während seiner Zeit in New London entwickelten Geräte in Betrieb zu nehmen. Die Vorbereitungen für die Inbetriebnahme der Ausrüstung wurden am 5. November 1918 abgeschlossen, aber am 7. November erhielt er den Befehl, den Betrieb einzustellen. Der Krieg endete am 11. November 1918 und danach wurde der Betrieb der neuen U-Boot-Abwehrausrüstung vollständig eingestellt.

Am 15. Dezember 1918 kehrte Heck nach New London zurück und nahm seine Arbeit an der Naval Experimental Station wieder auf. Am 25. Februar 1919 erhielt er eine Beförderung zum Oberleutnant der Naval Reserve Force. Sein Dienst bei der Marine endete am 19. März 1919.

Echolot und radioakustische Reichweite

Frühe Experimente

Heck kehrte am 20. März 1919 als Offizier des Coast and Geodetic Survey Corps zum Dienst zurück und brachte die Erfahrung in der Unterwasserakustik mit, die er während seiner Tour mit der Marine gesammelt hatte, sowie Kontakte zur US Navy, Royal Navy und United States Army Coast Forscher des Artilleriekorps untersuchen die praktische Anwendung der Akustik in einer Meeresumgebung. In den nächsten Jahren würden Entwicklungen in der Anwendung der Akustik auf Tiefenerkundung und Navigation ihm die Gelegenheit bieten, die hydrografischen Vermessungstechniken zu revolutionieren .

In der unmittelbaren Nachkriegszeit hatte die Erforschung der Verwendung von Akustik zu einer primitiven Fähigkeit geführt, Schall zum Messen von Tiefen zu verwenden, indem er vom Meeresboden abprallte und die Zeit maß, die der Schall für die Rundreise benötigte. Zu Beginn des Jahres 1923 schlugen Experimente des US-Marineministeriums sowie des französischen und des britischen Ministeriums Heck vor, dass die Küsten- und geodätische Vermessung diese neue Technik des Echo-Klingens in ihre Vermessungsarbeit übernehmen sollte Verwenden Sie es, um Tiefenerkundungen in tiefem Wasser schneller und kostengünstiger durchzuführen, als dies möglich wäre, indem Sie lange Führungsleinen von Vermessungsschiffen bis zum Boden einsetzen. Mit einem Echolot konnte eine Tiefe von 6.096 Metern (20.000 Fuß) in nur etwa acht Sekunden gemessen werden, während die Verwendung einer Zuleitung zur Bestimmung der Tiefe eine Stunde dauern konnte.

Darüber hinaus hatten Leuchttürme , Bojen und Feuerschiffe entlang der Küste der Vereinigten Staaten in den letzten Jahren zunehmend Navigationshilfen erhalten, die Unterwasserglocken verwendeten, um Geräusche zu erzeugen, die sich nähernde Schiffe erkennen konnten. Durch Notieren der Peilung jeder Schallquelle bestimmt die Schiffsbesatzung die Position ihres Schiffes, selbst wenn eine schlechte Sicht das Sichten eines Lichts nicht zuließ. 1923 wurde diesen Systemen ein Funksender hinzugefügt, damit sie ein Signal senden konnten, das sich für sich nähernde Schiffe identifizierte und die Schiffe darüber informierte, dass sie in einem bestimmten definierten Zeitintervall nach dem Funksignal ein akustisches Signal aussenden würden, damit ein Schiff bestimmen konnte seine Richtung und Entfernung von der Navigationshilfe. In der Zwischenzeit hatte die Abteilung für subwässrigen Schallbereich des Küstenartilleriekorps der US-Armee nach dem Ersten Weltkrieg Experimente in seichtem Wasser im Vineyard Sound vor Massachusetts durchgeführt, in denen sie Sprengladungen unter Wasser an den Enden etablierter Basislinien gezündet und die benötigte Zeit gemessen hatte Damit der Schall an den anderen Enden der Basislinien zu Hydrophonen gelangt , um sehr genaue Messungen der Schallgeschwindigkeit durch Wasser zu erstellen.

Oberst Ernest Lester Jones , damals Direktor der Küsten- und geodätischen Vermessung, erkannte das Potenzial dieser Anwendungen der Akustik für die hydrografische Vermessung und Navigation , insbesondere entlang der Westküste der Vereinigten Staaten , wo Nebel häufig die Versuche störte, die Schiffspositionen genau zu bestimmen mit Offizieren des Coast and Geodetic Survey Corps beschlossen, den Einsatz von Akustik sowohl bei der Tiefenfindung als auch bei der Navigation zu untersuchen. Mit seiner akustischen Erfahrung im Ersten Weltkrieg war Heck, der bis dahin Chef der Abteilung für Erdmagnetismus an der Küste und bei Geodetic Survey war, die offensichtliche Wahl, um diese Bemühungen zu leiten. Im Januar 1923 hatten die Küste und Geodätische beschlossen , einen Hayes sonic Entfernungsmesser zu installieren - ein frühe Echolots - an Bord des Vermessungsschiffes USC & GS - Führer , die die Küste und Geodetic Survey geplant Kommission in die Flotte später in diesem Jahr, und wenn Heck kontaktieren EA Stephenson vom US Army Coastal Artillery Corps, um ihn über diesen Plan zu informieren und weitere Informationen zu den Vineyard Sound-Experimenten zu erhalten, schlug Stephenson vor, dass ein System von Hydrophonen, die das Geräusch von Unterwasserexplosionen erfassen, es Coast- und Geodetic Survey-Schiffen ermöglichen könnte, ihre Position während der Durchführung zu bestimmen Umfragen.

Heck stimmte zu, war jedoch der Ansicht, dass vorhandene Navigationshilfen die Anforderungen der Küsten- und geodätischen Vermessung hinsichtlich der Unmittelbarkeit und Genauigkeit von Positionskorrekturen nicht erfüllen würden. Er stellte sich vor, frühere Konzepte zu verbessern, indem er die sogenannte Radio Acoustic Ranging (RAR) -Methode entwickelte. In Hecks Konzept ließ die Besatzung eines Vermessungsschiffs eine Sprengladung vom Heck des Schiffes fallen, detonierte sie und notierte die Zeit, zu der der Ton mit einem Chronographen am Schiff ankam . An bekannten Positionen installierte Hydrophone erkennen den Ton auch, wenn er an ihrem Standort ankommt, und senden dann automatisch ein Funksignal an das Schiff, sobald sie den Ton erkannt haben, und zeichnen diese Zeit auch mit dem Chronographen des Schiffes auf. Die im Wesentlichen sofortige Benachrichtigung des Schiffes, dass das Geräusch an einem bestimmten Satz von Hydrophonen angekommen ist, würde es der Schiffsbesatzung ermöglichen, die Entfernung ihres Schiffes von den Hydrophonen zu berechnen, indem die Differenz zwischen der Zeit, zu der das Schiff die Explosion hörte, und der Zeit, zu der das Geräusch gehört wurde, berechnet wird der Detonation erreichte die entfernten Hydrophone und multiplizierte diese Zeit dann mit der Schallgeschwindigkeit durch Wasser. Durch diese Berechnungen für Hydrophone an mindestens zwei verschiedenen bekannten Orten könnte die Schiffsbesatzung Triangulation verwenden, um die Position ihres Schiffes zu bestimmen.

Heck beaufsichtigte Tests am Hauptsitz von Coast and Geodetic Survey in Washington, DC, die zeigten, dass die Aufzeichnung der Explosionszeit an Bord genau genug durchgeführt werden konnte, damit sein Konzept funktioniert. Er arbeitete mit dem Physiker Dr. EA Eckhardt und dem Elektrotechniker M. Keiser vom National Bureau of Standards zusammen , um ein Hydrophonsystem zu entwickeln, das automatisch ein Funksignal senden kann, wenn es das Geräusch einer Unterwasserexplosion erkennt. Als Guide 1923 in Auftrag gegeben wurde, ließ Heck sie in New London, Connecticut, stationieren und veranlasste sie unter seiner Leitung, die Fähigkeit ihres neuen Echolots zu testen, genaue Tiefenmessungen durchzuführen und in Zusammenarbeit mit der US-Armee Experimente zur Funkakustik durchzuführen Küstenartilleriekorps. Trotz vieler Schwierigkeiten wurden die Tests sowohl des Echosignals als auch der radioakustischen Reichweite im November 1923 erfolgreich abgeschlossen.

Die Kreuzfahrt des Guides

Ende November 1923 begann Guide mit Heck an Bord eine Reise über Puerto Rico und den Panamakanal nach San Diego , Kalifornien , wo sie in Zukunft stationiert sein sollte. Ihre Route sollte sie über eine Vielzahl von Meerestiefen führen dass sie weiterhin ihren Echolot testen konnte. Guide schrieb während der Reise Geschichte und wurde das erste Schiff der Küsten- und Geodätischen Vermessung, das Echolot einsetzte, um die Tiefe des Meeres an Punkten entlang ihres Kurses zu messen und aufzuzeichnen. Sie maß auch die Wassertemperaturen und nahm Wasserproben, damit die Scripps Institution für biologische Forschung (jetzt die Scripps Institution für Ozeanographie ) in La Jolla , Kalifornien, den Salzgehalt messen konnte. Sie verglich auch Echolot-Sondierungen mit denen von Zuleitungen und stellte fest, dass die Verwendung einer einzigen Schallgeschwindigkeit durch Wasser, wie sie zuvor von Echolot-Experimenten durchgeführt wurde, zu akustischen Tiefenfindungsergebnissen führte, die nicht mit den gefundenen Tiefen übereinstimmten durch Führungslinien. Bevor sie im Dezember 1923 in San Diego ankam, hatte sie viele Daten gesammelt, die für die Untersuchung der Bewegung von Schallwellen durch Wasser und die Messung ihrer Geschwindigkeit unter verschiedenen Bedingungen von Salzgehalt, Dichte und Temperatur von Vorteil waren .

Bei der Ankunft in Kalifornien entwickelten die Mitarbeiter von Heck und Guide in Absprache mit der Scripps Institution Formeln, die eine genaue Echolotung der Tiefen in allen bis auf die flachsten Gewässer ermöglichten, und installierten Hydrophone in La Jolla und Oceanside , Kalifornien, um Experimente mit der akustischen Funkreichweite zu ermöglichen. Unter der Leitung von Heck führte Guide in den ersten Monaten des Jahres 1924 vor der kalifornischen Küste Experimente durch, die zeigten, dass mit den neuen Formeln eine genaue Echolotung möglich war. Experimente mit radioakustischer Reichweite zeigten trotz anfänglicher Schwierigkeiten, dass die Methode praktisch war, obwohl Schwierigkeiten, einige der Sprengladungen zur Detonation zu bringen, einen Teil des experimentellen Programms behinderten. Im April 1924 gelangte die Küsten- und Geodätische Untersuchung zu dem Schluss, dass sowohl Echolot als auch radioakustische Reichweite grundsätzlich einwandfrei waren und keine grundlegenden Probleme mehr zu lösen waren. Alles, was notwendig blieb, war die Weiterentwicklung und Verfeinerung beider Techniken während ihres Betriebs. Heck übergab die Weiterentwicklung des Echo-Klangs und der Funkakustik an den befehlshabenden Offizier von Guide , Commander Robert Luce, und kehrte zu seinen Aufgaben in Washington, DC, zurück

Die erste nicht visuelle Navigationsmethode in der Geschichte der Menschheit und die erste, die zu jeder Tages- und Nachtzeit und bei allen Wetterbedingungen eingesetzt werden konnte, war die akustische Funkentfernung ein wichtiger Fortschritt bei der Entwicklung moderner Navigationssysteme. Heck revolutionierte die ozeanische Vermessung durch die Verwendung von Funkelektronik zur Ermittlung von Schiffsstandorten, einer seiner wichtigsten Beiträge zur Ozeanographie. Seine Arbeit half auch bei der Entwicklung von Unterwasserschallgeschwindigkeitstabellen, die die Ermittlung von "wahren Tiefen" von bis zu 8,0 km (fünf Meilen) mithilfe von Echosignalen ermöglichten. Bis 1928 schlossen sich alle Schiffe der Küsten- und geodätischen Vermessung Guide an, um über Tiefseesondierungsfähigkeiten zu verfügen .

Seismologie

Heck war Leiter der Abteilung für Seismologie und Erdmagnetismus der Küsten- und Geodätischen Vermessung und führend in der Entwicklung der Geophysik , einem Bereich, in dem er ein breites Spektrum von Interessen hatte. Er leistete wichtige Beiträge zur Seismologie in seiner Forschung zum Energieverbrauch bei der Erzeugung von Erdbeben und identifizierte die Schwerpunkte der Erdbebenaktivität in Berg-, Küsten- und Unterwassergebieten. In den 1930er Jahren zog er die Aufmerksamkeit auf eine Korrelation zwischen Erdbeben Epizentren und dem Mid-Atlantic Ridge , zuerst eine Welt Seismizität Karte zeigt seismische Aktivität dort im Jahr 1932 veröffentlicht.

Andere Pflichten

Während seiner Karriere war Heck Kommandeur der fünf größten Vermessungsschiffe der Flotte von Coast and Geodetic Survey. Hecks letzte Position war wissenschaftlicher Assistent des Direktors der Küsten- und geodätischen Vermessung, der zu dieser Zeit Konteradmiral Leo Otis Colbert war . Heck zog sich am 30. April 1945 mit dem Rang eines Kapitäns zurück.

Auszeichnungen

Die Lehigh University verlieh Heck 1930 den Ehrendoktor der Naturwissenschaften . 1941 verlieh ihm die Fordham University auch einen. Zu seinen weiteren akademischen Auszeichnungen gehörten Phi Beta Kappa und Sigma Xi .

Die American Geophysical Union verlieh Heck 1942 die William-Bowie-Medaille .

Persönliches und berufliches Leben

Heck war von 1932 bis 1935 Präsident der American Geophysical Union und von 1937 bis 1939 Präsident der Seismological Society of America . Außerdem war er Präsident der Seismological Association der International Union of Geodesy and Geophysics , der Philosophical Society of Washington und der Washington , DC, Kapitel der Gesellschaft von Sigma Xi . Heck war auch Mitglied oder Fellow der Washington Academy of Science , der American Association for the Advancement of Science , der American Society of Civil Engineers , der Society of American Military Engineers , der American Geophysical Union , der Geological Society of America und der National Geographic Society , der Cosmos Club und der Federal Club .

Heck kehrte oft an die Lehigh University zurück, um Vorträge zu verschiedenen Themen zu halten, und trug häufig zum Lehigh Alumni Bulletin bei . Er schrieb zahlreiche Veröffentlichungen zu Coast and Geodetic Survey über Drahtwiderstandsvermessung, Kompensation des Magnetkompasses , Schallgeschwindigkeit im Meerwasser , Funkakustik und die Erdbebengeschichte der Vereinigten Staaten. Er schrieb auch viele Artikel über Magnetismus und Seismologie, die in den Vereinigten Staaten und anderen Ländern veröffentlicht wurden, und er war Autor eines 1936 veröffentlichten populären Buches mit dem Titel Erdbeben .

Heck hat nie geheiratet.

Tod

Heck starb am 21. Dezember 1953 im Mount Vernon Hospital in Fairfax County , Virginia . Er wurde auf dem Arlington National Cemetery beigesetzt . Zu den Ehrenträgern bei seiner Beerdigung gehörten die Konteradmirale Leo Otis Colbert, Robert FA Studds , Robert W. Knox und Jean H. Hawley sowie die Kapitäne Albert J. Hoskinson, Elliot B. Roberts, Frank S. Borden, Clement L. Garner und Henry W. Hemple, Robert F. Luce und Gilbert T. Rude - alle vom US Coast and Geodetic Survey Corps - und Raymond Swick, ein ziviler Angestellter des Coast and Geodetic Survey.

Gedenkfeier

Das 1967 in Dienst gestellte Hilfsvermessungsschiff USC & GS Heck (ASV 91) von Coast and Geodetic Survey wurde nach Heck benannt. Neben ihrem Schwesterschiff USC & GS Rude (ASV 90) nahm sie an Wire-Drag-Vermessungen teil. Nach der 3. Oktober 1970 Gründung der National Oceanic and Atmospheric Administration , Heck und Rude wurden ein Teil der NOAA Flotte als NOAAs Heck (S 591) und NOAAs Rude (S 590) und fortgesetzte Drahtziehoperationen zusammen bis in den späten 1980er Jahren, als Neue Technologien - Side-Scan-Sonar und Multibeam-Sonar - machten die Wire-Drag-Methode überflüssig. Heck war dann bis 1995 als Teil der NOAA-Flotte selbständig tätig.

Verweise

Externe Links