לצורך המחשה וניתוח של נזקי הצוללת, בוצעה על ידי מהנדסי חיל הים הדמיה ממוחשבת של חלקי גוף הצוללת באתר הטביעה, עליהם סומנו הנזקים המזוהים. בנוסף בוצעו מספר מחקרים לצורך בחינת ההתכנות של מספר תרחישי כשל. באמצעות דגם הנדסי נבחנה התנהגותו ההידרודינמית של גוף הצוללת הניזוק בעת שקיעתו ופגיעתו בקרקע. על סמך התיעוד והניסויים ניתן היה להעריך את הגורמים לנזק הנראה, אולם בהיעדר תיעוד מפורט למצב ההפעלה האחרון של מערכות הצוללת, לא ניתן היה לזהות את מצב ההפעלה ונקודת הכשל המדויקת שהובילה לאובדן הצוללת.
גם שאלת הימצאותם של שרידי גופות הצוות נבחנה בקפידה, ולצורך כך פנו נציגי חיל הים לבכירי המומחים בתחום הפתולוגיה בארץ בעולם. לאחר שהתברר כי איכות התיעוד התת-ימי איננה מאפשרת תשובה חד משמעיות בנושא שרידי הצוות, ודעות המומחים חלוקות בנוגע לתנאי הסביבה באזור הטביעה, כמו גם השפעתם על השתמרות השרידים, הוחלט על ביצוע מחקר באתר הטביעה.
לאור הצלחתה באיתור נבחרה חברת "נאוטיקוס" לביצוע המחקר. במהלך סדרה של סקרים נותחו הממצאים הקיימים, נבנתה תוכנית לביצוע המחקר התת-ימי וגובשו האמצעים והנהלים הנדרשים. לצורך ביצוע המשימה שכרה החברה מומחים חיצוניים ובשיתוף עם אנשי חיל הים וותיקי שייטת הצוללות בוצע סיעור מוחות לבחינת מגוון תסריטי הכשל האפשריים. לכל אחד מתסריטים אלו נרשמו ההוכחות הנדרשות כגון מצב מערכות, פקדים, או שסתומים אשר ייתכן וניתן יהיה לזהות באתר. לצורך זיהוי עדויות אלו, ובפרט לצורך איתור שרידי הצוות, אם השתמרו, נדרש מהחברה שיפור משמעותי באיכות הצילום. לאחר שדרוג מערכת התאורה ברובוט הצילום ומעבר לתיעוד בפורמט דיגיטלי, סיפקה החברה צילומי ניסיון משביעי רצון ואושרה היציאה למחקר באתר.
החקירה בים.
באוקטובר 2000 בוצע מחקר באתר טביעת הצוללת שמטרתו הוגדרה על ידי פיקוד חיל הים: ניסיון לאיתור שרידי הצוות, שליית חלקים מהצוללת וביניהם גשר הצוללת, לצורך הנצחה, ביצוע מחקר של תנאי הסביבה באתר, לתמיכה בתוצאות אם לא יאותרו שרידים מהצוות וניסיון לאתר את הסיבה לאובדן הצוללת. המחקר נוהל על ידי חברת "נאוטיקוס", שהעסיקה לצורך המחקר מספר מומחים חיצוניים: המהנדס וחוקר התאונות הימיות רובין ויליאמס מאנגליה, הד"ר מרסלה סורג, אנתרופולוגית ומתמחה בטפונומיה (השתמרות שרידים) ימית מאוניברסיטת מיין, אל"ם ג'ונתן פאוויס, מפקד צוללות בצי הבריטי, ודר' אלכסי איבנוב, אחראי על דגימות קרקע ומים מאוניברסיטת טקסס. הפעילות התת-מימית ועל סיפון הספינה תועדה במלואה על ידי צלם סרטי התעודה דייוויד בראון. הפעלת רובוט הצילום בוצעה על ידי חברת "פיניקס" מסיפון האונייה הקפריסאית EAS EDT.
אל המחקר התלווה צוות ישראלי: אל"ם (מיל) דורון עמיר אשר שירת בצוללות ה-T כקצין טכני והמשיך בשרות כמפקד צוללת מדגם "גל" וכמפקד שייטת הצוללות, רס"ן (מיל.) ד"ר ברק חירות, כימאי ימי מהמכון לחקר הימים והאגמים ומפקד ספינות בט"ש בחיל הים ורס"ן איל ישראלי, קצין טכני, מהנדס ומרכז המחקר מטעם חיל הים.
לאחר התמקמות הספינה באתר הטביעה וביצוע תיעוד ראשוני במשך כיומיים, התקבלה התראה מטאורולוגית על הרעת תנאי מזג האוויר. הוחלט להקדים ולשלות את גשר הצוללת ולהשיט אותו לחיפה. לאחר פעילות מרתונית של כעשרים וארבע שעות נקשר הגשר לכבל, הורם באיטיות אל פני המים והועמס על סיפון הספינה. מספר פריטים נשלו מהים יחד עם שבר הגשר. היו אלה: שני מחווני ג'יירו, ארגז ובו ציוד סיפון וכלי עבודה שהשתמרו היטב ומצפן מגנטי שהיה מותקן בגשר וקרס לחלוטין בעת טביעת הצוללת.
איסוף וניתוח הממצאים.
לאחר חזרת הצוות לאתר הטביעה בוצע תיעוד מקיף בצילום סטילס ווידאו של שרידי הצוללת וסביבתם. בסריקות מקיפות שבוצעו לא אותרו כל שרידים מהצוות, לצורך תיקוף ממצא זה נלקחו מהאתר דגימות קרקע ומים ונאספו נתונים מרגשים שפוזרו במספר נקודות באתר ודגמו את תנאי הסביבה: טמפרטורה, מוליכות חשמלית, מליחות, צפיפות וזרמים. בוצע איתור ומיפוי מפורט של כל חלקי הצוללת ומיקומם ונבדק מצבן האחרון של מערכות הצוללת. בנוסף נשלו פריטים נוספים מסביבת הצוללת שכללו את בית מצוף ההחלצות, חלקי חילוף ומכלולים אשר ניתקו מגוף הצוללת.
ממצא מיוחד ויוצא דופן בחשיבותו ובנסיבות השתמרותו הוא חליפת מדי א' ועליה דרגות רב"ט, שנמצאה קבורה למחצה בקרקע כשהיא מקופלת על קולב מתכת ועטופה במעיל סערה ובשקית פלסטית שהגנו ואיפשרו תנאים להשתמרות חלקית של הלבוש. על פי המספר המוטבע על סמל הצוללן, זוהו מדים אלו כשייכים לרב"ט , מכונאי מצוות הדקר. לאחר תהליך שימור ממושך הועברו המדים לידי בני משפחתו, ואלה העבירו אותם לתצוגה לקהל במוזיאון ההעפלה וחיל הים בחיפה.
מסקנות המחקר.
הסיבה לאי השתמרותם של שרידי הצוות נובעת מפריצת גוף הצוללת ושבירתו שחשפה את השרידים לפעילות ביולוגית, לה נמצאו עדויות בדמות מספר סוגי דגים וסרטנים אשר תועדו באתר, ולפעילות כימית עקב תנאי הסביבה הכוללים מצב של חוסר רוויה בסידן אשר בשילוב עם טמפרטורה גבוהה יחסית אינם מאפשרים השתמרות עצם לאורך זמן.
על פי הערכה הנזק שאותר בגוף הצוללת מקורו בקריסה הידרוסטטית בשלושת מדוריה המרכזיים והעיקריים עקב חריגה מעבר לעומק הצלילה המרבי. כתוצאה מקריסת הגוף התנתקו גשר הצוללת וחלקי סיפון אשר שקעו לאורך נתיב שקיעת הצוללת. בשלב זה השתחרר ממקומו גם בית מצוף ההצלה האחורי ושקע כשמצוף הסימון האחורי מתנתק וצף על פני המים.
על פי ניתוח הממצאים באתר, גוף הצוללת הפגוע מהקריסה שקע ופגע בקרקע בחרטום. מעוצמת הפגיעה ניתקו הירכתיים, וסנפיר הצוללת התכופף כלפי צידה הימני עם כל התרנים פרט לפריסקופ ההתקפה, הפריסקופ הקדמי והדק מביניהם, אשר נשאר על עומדו במצב תחתון ורק קצהו התכופף. ההגה הקדמי נמצא בזווית קלה לעליה ואילו ההגה האחורי נמצא בזווית חדה לצלילה, מעבר למגבלת התנועה האפשרית, ככל הנראה עקב פגיעתו בקרקע ובגוף הצוללת.
בחינה של מערכות נוספות, והסתמכות על מצב שסתומים ומערכות בגשר, הצביעה על כך ש"דקר" הייתה במצב הפלגה בצלילה. מדפי יניקת שינור ופליטת הדיזלים אותרו כשהם סגורים ומאובטחים, אולם שלושה מדפים השייכים למערכת אוורור מצברים נמצאו במצב פתוח ומעידים כי הצוללת הפליגה בעומק פריסקופי, תוך כדי שינור או זמן קצר ביותר לאחר הפסקתו. גוף הצוללת נבחן בקפידה ולא נמצאו בו כל סימנים לפגיעה ממקור חיצוני.
דו"ח נאוטיקוס.
בדו"ח הסופי אותו סיפקה החברה במהלך 2001 נכתב כי . לגבי אנשי הצוות נכתב כי
אל הדו"ח הסופי צורפה חוות הדעת של רובין ויליאמס, מהנדס וחוקר תאונות ימיות בריטי שהיה חלק מצוות המחקר. הערכתו לסיבת הטביעה הסבירה ביותר היא חריגה של הצוללת בעומק וקריסה הידרוסטטית של גוף הלחץ עקב תקלה פנימית, ככל הנראה עקב תרחיש של חדירת מים מסיבית לאזור החרטום. אין בדו"ח הסבר מה המקור לחדירת המים ומאחר ואזור זה שלם וללא אפשרות לגישה לצורך מחקר והשאלה מה גרם לחדירה זאת נשארה ללא תשובה. מעבר לכך, לא נמצאו לו כל ראיות באתר הטביעה. דורון עמיר ואיל ישראלי, שהיו הצד הישראלי בצוות הבדיקה, וכמוהם גם בני סמכא אחרים לנושא הדקר, כמו הדר קמחי וגדעון רז, לא קיבלו את תרחיש חדירת המים המסיבית בחרטום כסביר.
הראיה עליה הסתמך ויליאמס היא שלמותו של מדור החרטום, המדור הקדמי של הצוללת, אבל גם מדור הירכתיים הדומה במבנהו וממדיו למדור החרטום נותר שלם. הסבר אחר לשלמות החרטום, אותו העלה איל ישראלי, הוא כי יש לקבל לפי עקרון התער של אוקהם: המדורים בקצוות הצוללת, החרטום והירכתיים, קטנים יחסית ולפיכך חזקים ועמידים יותר מהמדורים המרכזיים. חדירת המים למדורים המרכזיים בעקבות קריסת גוף הצוללת במרכזו מוטטה את המחיצות הפנימיות המפרידות בין המדורים, שנבנו במכוון כשהן חלשות משמעותית מגוף הלחץ, גל המים התקדם מכיוון המרכז לקצוות הצוללת כך שמדורי החרטום והירכתיים הוצפו וקריסתם נמנעה. קריסה זהה במאפייניה לזו שנמצאה בדקר תועדה בניסויים מבוקרים שביצע הצי הבריטי בצוללות מדגם זה ומדגמים דומים לאחר יציאתן משירות וגם שם נותרו המדורים בקצוות הצוללת שלמים יחסית.
עמדת הצוות הישראלי הייתה כי מסקנות הדו"ח על אובדן הצוללת עקב תקלה שהובילה לאובדן שליטה בצוללת וחריגה בעומק הצלילה מקובלות ונתמכות הייטב בממצאים ובניתוחים אולם האפשרות של הצפה בחרטום עקב כשל בגוף הלחץ כאשר הצוללת בעומק פריסקופי אינה סבירה, תקלה משמעותית בפתיחת דלתות של צינורות הטורפדו אפשרית בעת תרגול או בעת הפעלה אולם תרחיש זה איננו סביר מאחר שבעת האובדן ה"דקר" הייתה במהלך הפלגה ממושכת, בשעת לילה ולא חמושה, על כן יש להניח כי מקורה של התקלה הפנימית הוא בתקלה טכנית שהובילה לאובדן שליטה במערכות ההיגוי או ההנעה.
סיכום חיל הים.
סיכום ממצאי המחקר ועמדת חיל הים חיל הים נמסרו בתחילת 2001 למשפחות אנשי הצוות בכנס מיוחד שנערך בבית החייל בחיפה בהשתתפות מפקד חיל הים, ראש מספן כח אדם ונציגי חיל הים אשר נטלו חלק באיתור ובמחקר.
עיקריו של הסיכום היו:
בסיכומו של הכנס פנה מפקד חיל הים האלוף ידידיה יערי, באופן אישי לבני המשפחות וביקש הסכמתם לסיום המחקר ולהפניית המאמצים מאותה נקודה והלאה לטובת הנצחת הצוללת וצוותה. בקשתו התקבלה בהסכמה רחבה.
בהמשך לכנס הועברו למשפחות קלטת וידאו שהופקה על ידי חברת נאוטיקוס ומציגה את עיקרי המחקר וגיליון זיכרון שהוכן בחיל הים וכולל שרטוט של מבנה הצוללת, תיעוד רצף של שרידי הצוללת באתר הטביעה והדמיות תלת ממדיות, הממחישות את מיקום השברים, ממספר זוויות מבט.