Người ta tìm thấy khoảng 2 triệu mảnh vỡ máy bay và đưa chúng tới một cơ sở kiểm tra bên trong một khu công nghiệp hàng hải tại Sheet Harbour. Tại đây, các sĩ quan của RCMP kiểm tra những mảnh nhỏ bằng tay để tìm ra di thể nạn nhân, vật dụng cá nhân, và những đồ quý giá còn lại trong hàng hóa chuyến bay. Sau đó, các mảnh vỡ được chuyển đến CFB Shearwater để được tập hợp và kiểm tra bởi hơn 350 nhà điều tra đến từ nhiều tổ chức như TSB, NTSB, FAA, AAIB, Boeing, Pratt & Whitney, và Swissair.[36][37]

Từng mảnh xác máy bay đưa lên đều được rửa kỹ bằng nước, cân và phân loại. Sau đó, mảnh vỡ được đặt trong một khu vực xác định trong nhà chứa máy bay của CFB Shearwater, theo hệ thống đường kẻ ô thể hiện từng bộ phận của chiếc máy bay. Những mảnh vỡ nào được coi là không quá quan trọng thì được cất giữ trong những chiếc hộp lớn. Các chuyên gia đặc biệt chú ý những mảnh vỡ thể hiện thiệt hại do nhiệt độ, cháy và những dấu hiệu bất thường khác.

Quá trình điều tra gặp nhiều trở ngại và kéo dài chủ yếu bởi dữ liệu trong sáu phút cuối cùng của chuyến bay không được lưu lại. Ban An toàn Giao thông buộc phải tái dựng lại sáu phút cuối cùng hoàn toàn dựa trên các bằng chứng vật lý trực quan. Vì chiếc máy bay bị vỡ vụn ngay tại thời điểm tiếp xúc, quá trình phục dựng gây mất thời gian và rất nhàm chán. Cuộc điều tra trở thành ca lớn nhất và tốn kém nhất trong lịch sử điều tra vận chuyển của Canada, tốn khoảng 57 triệu đô la Canada (48,5 triệu đô la Mỹ), kéo dài suốt năm năm.[38]

Các bản ghi âm

Các nhà điều tra phục dựng lại 10 mét đầu máy bay, từ trước buồng lái đến gần trước khoang hạng nhất. Từ đây, thông tin sẽ giúp họ xác định mức độ nghiêm trọng và giới hạn của thiệt hại do lửa, nơi nó có khả năng bắt nguồn, và diễn tiến của đám cháy.[39] Bộ ghi âm buồng lái sử dụng loại băng ghi âm 1/4 inch có vòng lặp 30 phút. Vì vậy nó chỉ thu được nửa giờ cho đến khi ngừng hoạt động sáu phút trước khi máy bay rơi.[22] Bộ ghi âm buồng lái cùng với bản chép lại được bảo vệ nghiêm ngặt theo điều 28 của Luật An toàn và Điều tra tai nạn vận chuyển Canada[40] và do vậy không được công bố rộng rãi. Tuy nhiên, băng ghi âm của kiểm soát không lưu được đặt dưới mức bảo vệ thấp hơn: điều 29 của cùng bộ luật chỉ quy định rằng nó có thể không được sử dụng trong một số thủ tục tố tụng pháp lý.[41] Bản ghi của đài kiểm soát không lưu được công bố chỉ vài ngày sau tai nạn[42] và đoạn băng ghi âm được đưa ra vào tháng 5 năm 2007.[43]

Kết quả điều tra của TSB

Trong báo cáo cuối cùng, cuộc điều tra xác định mười một nguyên nhân và yếu tố góp phần gây ra vụ tai nạn. Nguyên nhân đầu tiên và quan trọng nhất là:

Tiêu chuẩn chống cháy đối với vật liệu máy bay không thỏa đáng bởi vì nó cho phép sử dụng vật liệu có thể bắt lửa và duy trì hoặc lan truyền lửa. Do đó, vật liệu dễ bắt lửa đã lan truyền lửa từ một đám cháy phát xuất từ bên phải phía trên buồng lái, gần tường sau buồng lái. Lửa nhanh chóng lan và càng lúc càng lớn hơn đến nỗi nó phá hủy các hệ thống của máy bay và thiết bị buồng lái, cuối cùng dẫn đến mất điều khiển máy bay.[1]

Các nhà điều tra xác định có sự xuất hiện của hồ quang điện trong hệ thống dây điện của hệ thống giải trí trên máy bay, nhưng hiện tượng này không làm nhảy các cầu dao tự động. Cuộc điều tra không kết luận được rằng hồ quang điện này có phải là "sự kiện khởi đầu" đã làm cháy lớp phủ bên ngoài của những tấm phim kim loại và nhanh chóng lan truyền lửa đến những vật liệu dễ cháy khác hay không.[1] Phi hành đoàn không nhận ra rằng đang có cháy và các thiết bị bay cũng không cảnh báo họ. Khi họ đã biết được thì việc không nắm rõ vấn đề khiến việc giải quyết nó càng khó khăn hơn. Đám cháy lan nhanh khiến hệ thống hiển thị chính bị hư hại, và phi hành đoàn cũng mất điều khiển chiếc máy bay. Bởi không còn đèn hướng dẫn để quan sát hệ thống điều khiển khi các màn hình bị hỏng, phi công buộc phải mò mẫm điều khiển chiếc máy bay; và dù ông có chủ ý hay không thì chiếc máy bay cũng lạc hướng và đâm xuống Đại Tây Dương. Các mảnh máy bay thu thập được cho thấy sức nóng bên trong buồng lái lớn đến mức trần máy bay bắt đầu nóng chảy. Khi được phục hồi, đồng hồ độ cao và đồng hồ tốc độ cho thấy chiếc máy bay đâm xuống biển với tốc độ khoảng 300 knot (560 km/h, 348 mph) với mũi máy bay chúc xuống 20 độ và nghiêng 110 độ, gần như lật ngược.[44] Hành khách và phi hành đoàn chết gần như ngay lập tức bởi sức nặng của lực va chạm và lực giảm tốc.[18]

TSB kết luận rằng dù phi hành đoàn biết nguyên do vấn đề ngay khi phát hiện có mùi lạ, và bắt đầu hạ cánh từ sớm, thì những điều kiện kiên quan đến đám cháy đang lan rộng cũng sẽ ngăn cản cú hạ cánh thành công tại Halifax.[45][46]

Khuyến nghị của TSB

TSB đưa ra chín khuyến nghị bao gồm thay đổi vật liệu máy bay, hệ thống điện, và hệ thống lưu trữ dữ liệu chuyến bay, vì cả hai bộ lưu chuyến bay đều ngừng hoạt động khi máy bay mất điện sáu phút trước tai nạn. Những lời khuyên chung chung còn bao gồm việc cải thiện các bản danh sách kiểm tra, đào tạo nhận biết cũng như đối phó với cháy và cải tiến hệ thống báo cháy. Những khuyến nghị này dẫn đến nhiều thay đổi lớn trong các tiêu chuẩn của FAA.

Suy đoán năm 2011

Tháng 9 năm 2011, chương trình The Fifth Estate của CBC đưa ra báo cáo rằng một thiết bị mồi lửa có thể là nguyên nhân của vụ tai nạn. Một sĩ quan của RCMP cho rằng có mức độ đáng ngờ của magiê và các nguyên tố chủ ý gây cháy khác trong hệ thống dây nối và nói rằng ông bị yêu cầu xóa bỏ các chú dẫn về magiê và một quả bom tình nghi trong bản ghi chú điều tra của mình.[47] CBC sau đó nói rằng sự xuất hiện của magiê có thể do dây điện bị ngâm trong nước biển quá lâu, tuy nhiên nồng độ magiê được phát hiện cao hơn mức thông thường.[48]