Менее чем за неделю поисковые команды «обработали» территории 2190 кв. км. Куски обшивки самолета, страницы книг и другие легкие предметы находили за 130 км от Локерби. Двое подростков обнаружили возле тундергартской церкви оба «черных ящика» — большая удача.
О гибели «Боинга» в отделе расследования авиакатастроф узнали через 37 минут; в ту же ночь на место прибыли первые эксперты. Через неделю было официально заявлено: причиной разрушения «Боинга-747», выполнявшего рейс Лондон — Нью-Йорк, стал взрыв мощной бомбы.
Все найденные фрагменты самолета (около четырех миллионов), от самых крупных до самых мелких, поступали в Центральный арсенал Вооруженных сил в Лонгтауне. Здесь данные обрабатывали на компьютере, опознанные части раскладывали на полу ангара. Изучение «черных ящиков» показало: в 19.02 прекратились все записи. Упавшая у Тундергарта кабина пилотов почти не пострадала — приборная доска сохранилась практически полностью.
На обломках специалисты обнаружили следы пластиковой взрывчатки. Каким образом она попала на борт «Девы морей»? Решили с максимальной точностью реконструировать часть фюзеляжа длиной около 20 м. Фрагменты самолета перевезли в штаб-квартиру Вооруженных сил в Фарнборо. Там их крепили к стальному каркасу размером с лайнер. Вскоре выяснилось, что взрыв произошел с левой стороны багажного отсека, где размещались две грузовые платформы и двенадцать контейнеров — девять из алюминия и три из фиброволокна. На двух фрагментах контейнеров нашли следы взрыва: на алюминиевом, на месте 14L (четвертое спереди, на левой стороне), и на расположенном за ним плексигласовом. Анализ показал, что взрыв произошел в алюминиевом контейнере. По документам в нем были чемоданы и сумки, загруженные в самолет еще в аэропорту Франкфурта.
Через несколько недель специалисты военного Королевского центра по исследованию и развитию вооружений (RARDE) завершили хроматографический анализ десятков тысяч фрагментов багажа в поисках мельчайших доз взрывчатки. Эксперты нашли на нескольких клочках одежды и остатках чемодана следы RDX (гексогена) и PETN. Эти вещества входят в состав чешской пластиковой взрывчатки «Семтекс-Н». В куске взорвавшегося контейнера найдены части радиомагнитолы «Тошиба». В результате следователи пришли к выводу: «самодельное взрывное устройство» было встроено в радиомагнитолу, лежавшую в коричневом чемодане марки «самсонит».
Следственные эксперименты показали: взорвалось от 200 до 300 граммов взрывчатки «Семтекс», лежавшей внизу контейнера, у стенки. Трудно найти более уязвимую точку: взрыв произошел между кабиной пилота и местом соединения крыла с фюзеляжем, в двух футах от обшивки и в непосредственной близости от основных электрокоммуникаций лайнера.
Отчет экспертов представлен, в июле 1990 года, через полтора года после катастрофы. Но оставался открытым вопрос, кто виновен в убийстве 270 человек? Началась самая грандиозная работа в истории криминалистики: предстояло изучить 15 тысяч свидетельских показаний в более чем 20 странах, 35 тысяч фотографий и 180 тысяч вещественных доказательств. Скотлэнд-Ярду помогали несколько десятков сотрудников ФБР и Федеральной уголовной службы ФРГ (ФУС).
Следствие двигалось по двум направлениям. Спецслужбы пытались определить страну или организацию, которая могла стоять за террористами, взорвавшими лайнер «Пан Ам», а полицейские тщательно изучали систему безопасности авиакомпании. Пока единственная зацепка, которая могла вывести их на след преступников, — тип взрывчатки. Деле в том, что «Семтекс» производился только в Чехословакии и не имел себе равных по мощности, компактности и удобству в обращении. Это секретное оружие Варшавского блока применялось исключительно диверсионными спецподразделениями. Официальные лица Чехословакии не отрицали, что некоторое количество «Семтекса» могло обходными путями попасть в страны «социалистической ориентации», вроде Ливии или Северной Кореи, но категорически отвергали возможность, что взрывчатка продавалась каким-либо террористическим или сепаратистским группировкам.
Спецслужбы Великобритании и Соединенных Штатов начали разрабатывать «ближневосточный след». В числе главных подозреваемых оказался Иран, чей пассажирский самолет недавно был сбит ракетой, выпущенной с борта крейсера «Винсеннес». Духовный лидер Ирана аятолла Хомейни пригрозил в ответ уничтожить американский авиалайнер.
В поле зрения спецслужб попали и другие арабские государства и экстремистские организации, в частности Народный фронт освобождения Палестины (НФОП), совершивший несколько диверсий и терактов против израильских и американских войск в Ливане; штаб-квартира НФОП размещалась в Западной Германии.