不过，在这个军用机场却有一个特殊的空军中队，特别受到宠爱。这个中队有15个飞机组，每组7个人。同伴们的飞机不分日夜地远距离奔袭日本，这个中队却从不出击。更为特殊的是，这是一个有科学家参加的空军轰炸中队，番号为“第509混合大队”。它的直接领导者是在美国华盛顿的格罗夫斯将军。
早在1944年春天，格罗夫斯就开始考虑原子弹的投掷问题，他找到空军司令阿诺德将军商量，如何改装B－29轰炸机，以便载运原子弹。如果B－29不能用，是否考虑用兰克斯忒式的英国飞机。经过研究，他们决定用改装的B－29轰炸机，并提出要空军解决三个主要问题：
第一，飞机必须要有足够的载重能力，弹舱的容量也要足够大，弹舱的舱门也要加大，飞机的航程也要增大；
第二，原子弹装配成功之后，要组建一支有高度作战能力的战术部队；
第三，炸弹一定要准确地投中目标，这需要空军进行这方面的试验。
1944年8月，空军为此制订了一个详细的计划：
第一，及时开始改装飞机，在1944年9月30日以前，提供3架经过改装后的B－29轰炸机，并在1945年1月1日前，再陆续提供13架；
第二，成立第509混合大队。
1944年12月7日，第509混合大队正式成立，编制军官225名，士兵为1542名。509混合大队的队长是保罗·蒂贝茨，他被空军司令阿诺德将军誉为空军中最优秀的飞行员，不但飞行技术绝佳，而且具有指挥才能，处理行政事务也身手不凡。这些都很符合格罗夫斯的要求。他需要建立一支独立的空军部队，来执行投掷原子弹的重任。蒂贝茨告诉手下飞行员，他们将要执行的是一项特殊使命，他只字未提原子弹，只是说所做的这件事足以结束战争。刚接受任务时，他来到洛斯阿拉莫斯，向奥本海默报告。奥本海默只是告诉他有颗超级炸弹，然后把他领到“原子弹发射小组”所在地，把他介绍给组长帕森斯海军上尉，并说帕森斯可能参加炸弹的投掷工作。上尉向他讲了这种炸弹的情况，使蒂贝茨明白了一些随时可能出现的可怕事情。在蒂贝茨离开之前，奥本海默把他叫到一旁，郑重地说：“最大的问题是炸弹离开飞机之后，它所产生的冲击波可能会把飞机击成碎片，我很难保证你们会活着回来。”
他们首先在犹他州的温多华基地进行训练，主要课题是高空目视轰炸。飞机飞到1，000米的高空，投弹手便通过先进的瞄准器，对排列在地面上用石灰画的目标圈进行瞄准。圆圈直径为100米，可从高空往下看时，它几乎缩成了一个圆点。习惯于在多云的欧洲上空用雷达进行轰炸瞄准的飞行人员都感到奇怪，为什么要对目标进行目测轰炸训练？至于轰炸的方式则更使他们大惑不解。每次都是单机飞行，而且仅投1枚炸弹，这枚炸弹也十分奇特，比一般炸弹要大出许多，足有四五吨重。每次飞机投弹过后，立即做一个155°的俯冲转弯，而后迅速离开目标区。在训练期间，不断有“工程师”从洛斯阿拉莫斯来访，他们的目的是想弄清楚在不同的高度和风力风向条件下，炸弹的各种表现。为什么这样，由于军队的纪律，大家谁也不问，知道这已涉及了国家最高机密。但他们同时也隐隐感到，他们要投掷的绝非一般炸弹。
1945年4月底，蒂贝茨上校接到命令，将他的大队和所有装备转移到马里亚纳群岛中的提尼安岛北机场，在那里，他们将接受更加接近实战条件下的训练。在1945年6月以前，第509混合大队进行的都是一般性的技术训练，主要是适应太平洋上空的气候条件并进一步提高投弹精度。从6月底开始，他们开始进行战斗演习训练，此后又进行了实战训练，即用普通炸弹对日本进行轰炸。一方面，这样的训练可使飞行员熟悉目标区情况，提高轰炸技术水平；另一方面模拟与投掷原子弹相同的战术，使日本人习惯Ｂ－29飞机小编队高空飞行，用以麻痹日本人，达到使用原子弹的突然性。经过几个月的严格训练，他们的投弹命中率大大提高。尤其是菲阿比，堪称最优秀的投弹手，他能在万米高空目视瞄准，把模拟弹投在100米的圈内。
进入提尼安机场后，第509混合大队开始过上了几乎与世隔绝的生活。他们的营地四周围着铁丝网，并有重兵把守。他们不仅白天练习飞，而且晚上练。不但在晴朗的天气里练，而且在恶劣的天气里仍旧练习。蒂贝茨难以忘记的是那次危险的训练。当时天空布满乌云，暴风雨看起来马上就要到来。但偏偏这时候，他们接到了出发的命令。蒂贝茨果断地驾机升空作业。他向窗外看去，天空没有一丝亮色。雨还没有落下来，但闪电就在旁边响起，雷声也轰隆隆地响着。蒂贝茨驾机在提尼安岛上盘旋了一圈，然后向北面的硫磺岛飞去。突然，一道银白色的闪电从天空划过，紧接着，一颗炸雷从高空落了下来。蒂贝茨一下子把心提到了嗓子眼儿，万一飞机触雷，岂不是机毁人亡。他小心地驾驶着飞机，提心吊胆地在雷雨中飞行着。狂风挟着雨点向飞机吹来，仿佛要把整个飞机击碎。渐渐地，蒂贝茨稳定下来，这是一个难得的考验机会。在雷达引导下，飞机在云山雾海中穿过闪电和暴雨，绕过一个又一个雷区，整整飞了4个小时，又回到提尼安上空。
机场上也布满了乌云，闪电一道比一道亮。蒂贝茨借助闪电，隐隐约约看到了跑道，但一会儿又消失了。雨越下越大，整个机场朦朦胧胧。指挥塔值班员在雨中焦急地和蒂贝茨联系，蒂贝茨驾驶着飞机，在机场上空不停地兜圈子。终于，他看到了跑道在西北方不远处，就驾机向跑道飞去。在离地面一公里时，还偏离跑道100米。指挥塔值班员拼命呼叫：“往左边一点儿，往左边一点儿！”蒂贝茨猛一拉操纵杆，飞机像一只轻快的海鸥，稳稳地降落在跑道上。
他们就是这样，一次次模拟投掷，一次次飞行合练，最后不管在任何天气都能编队飞行了。但是，在提尼安北机场，这班人马却总是受到其他部队的嘲笑，因为这个混合大队就像宝贝儿子那样被受到关照，整天不知干些什么。有时执行轰炸任务也只是小编队执行任务，而且从来没有什么辉煌战果，偶尔看到的，不过是投几颗练习弹罢了。所以，当他们的飞机从北机场起飞的时候，便有一片嘘声、怪叫跟着升空，伴随而来的还有一首顺口溜：
秘密小队飞上天空，
欲去何地无人知情。
除非你想得罪上司，
最好不要四处打听。
可有一点毋庸置疑，
“509”将赢得战争。
很快，刚起飞的机组扔了一颗练习弹又飞回机场降落了。更多时间里，第509混合大队总是藏身在一座座半圆形活动房屋里，受到铁丝网和轻重机枪的严密保护。显然，它在等待着执行一项特殊使命。
1945年7月，在美国华盛顿“曼哈顿计划”办公室，格罗夫斯将军正在向他的一位得力干将弗曼发出指令：“你要把一个东西带到提尼安。”弗曼随后才知道，那个“东西”叫做“不可替换物”，代号为“Bronx”货物，它产生于洛斯阿拉莫斯试验基地。在试验基地附近的阿尔布开克机场上，全副武装的士兵押送这个“不可替换物”乘车来到机场，立刻装上飞机。三架大型运输机组成编队，在几架战斗机的护航下，带着这个贵重非凡的“货物”和许多技术人员、保卫人员，腾空而起，非常小心地飞往美国西南部上空，随后在旧金山的哈密尔顿机场降落。当然，这个“不可替换物”就是原子弹。
原子弹被带到美国的西海岸，剩下的事情就怎样被带到提尼安空军基地，有两条途径可供选择，一是空中，一是海上。
由飞机空运是比较理想的，这可以节省不少时间，对于瞬息万变的战场来说太重要了。但是，这个宝贝耗费了无数人的心血，科学家们深知它的重要性，没有人肯定地说，飞机一定能够安然无恙地完成这一运送使命。这种事决不允许尝试后再作决定，万一飞机在机场起飞时候就失事，那么旧金山就会被抹平，这座繁华美丽的城市眨眼的功夫就从地球上消失了。而且，飞到太平洋上空后，谁也不知道日本飞机会不会来捣乱。
既然空运没有把握，只有使用舰艇了。
从哈密尔顿机场西行23公里，就是马雷岛海军造船厂。“印第安纳波利斯”重型巡洋舰正停泊在这里，由于前段时间这艘巡洋舰在冲绳岛附近作战时，受到了日本“神风”突击队的袭击，受到了重创，一直在这家造船厂修理。现在，它刚刚结束了为期两个月的修理。格罗夫斯将军看中了它，决定启用这艘重型巡洋舰来执行贵重货物西运的特殊使命。
请求发出后，很快得到了有关部门的批准。在旧金山办公室里，海军少将威廉·珀耐尔紧急召见巡洋舰舰长查尔斯·巴特勒·麦克维上校，珀耐尔将军命令舰长说：“你的舰艇需要运送一批特殊货物，起锚以后必须全速驶向提尼安，在那里，货物将转交他人。如果途中舰艇遭到袭击沉没，哪怕只剩下一只救生筏，你也要将这货物装上救生筏。记住，不惜一切代价保护货物的安全！另外，你和你的士兵们不必知道这货物到底是什么。”舰长麦克维上校表示坚决完成任务，但在离开这间办公室时仍是充满疑惑。
这个“不可替换物”到底是什么，现在不可能轮到麦克维这样一位上校舰长知道。“曼哈顿工程”的军械主任、海军上校狄克·帕森斯只留给舰长一句话：“你每天在航行中所保护的东西，对于战争至关重要，它将大大地缩短战期。”
“货物”看起来像一个大圆桶，高不超过0.6米，直径却有6米。桶上有金属把手，可好像不是用来提的，因为没有人提得起来。它重达150公斤，其中100公斤是铅绝缘体。
7月15日，弗曼来到了“印第安纳波利斯”号巡洋舰，它正停泊在旧金山猎人角海军基地。与他一起而来的还有一位爱尔兰人，是个上尉，洛斯阿拉莫斯医院的外科主治医生，名叫詹姆斯·诺兰，格罗夫斯称他为“放射学家”。在他们登舰以后，贵重无比的铅桶被吊杆吊上了巡洋舰，弗曼和诺兰，从左舷舱口看着那铅桶被金属丝牢牢地固定在舰长室上方的甲板上。除了守卫人员，谁也不准接近铅桶。临起锚时，麦克维舰长还是疑虑重重，他请来诺兰上尉，想探听一个详情。诺兰对货物的详情守口如瓶，他告诉舰长：“我是一个军医，我可以保证，这件敏感的货物对船和船员没有任何危险，其他无可奉告。”舰长仍然满腹疑惑地问：“难道这是细菌武器？我认为我们还不至于在这场战争中用这类东西。”诺兰上尉不愿再多说话，尽快地离开了。
7月16日上午8时30分，“印第安纳波利斯”号巡洋舰驶向提尼安岛。在蓝色的太平洋上，巡洋舰以其最快的速度，劈波斩浪，昂首前进。第4天早晨，这艘军舰抵达夏威夷，驶入珍珠港。在此它停了6个小时，补充了燃油和各种军需品，然后军舰再次起航，又向西航行了3，000多海里。7月26日，“印第安纳波利斯”号巡洋舰到达提尼安岛，停泊在离海岸半海里处。“货物”被小心翼翼地用吊杆吊起来，越过甲板栏杆，放到舰旁预先准备好的驳船上。
“印第安纳波利斯”号巡洋舰顺利完成了“货物”长途西运的重任，然后奉命到日本海域参战。仅仅过了3天，这艘军舰及其军舰上的水兵就走向了末日。一艘来自广岛吴港码头的日本潜艇，在菲律宾海域偶然遇到了这艘巡洋舰。潜艇当即发射了两枚鱼雷，击中了水上巨舰的舰首右舷。就这样，载重9，000多吨、有1，996名舰员的美国“印第安纳波利斯”号重型巡洋舰在两声爆炸后，沉入了海底。1/3的水手在睡梦中随巨舰葬身海底，跳海的800多人在茫茫大海中漂泊了四五天，强烈的日晒、严重的缺水、长久的饥饿疲乏，还有鲨鱼的不断袭击，使他们也一批一批地死去。8月3日，美国太平洋舰队的一架反潜艇侦察机在例行侦察时，无意中发现了海面上漂浮的长达数公里的油迹。飞机马上向基地报告了情况。美国海军舰艇“赫尔姆”号被派来营救船员，搜索死难者尸体，舰长霍林斯沃恩中校在他的《搜索报告》中记录了当时的惨象：
所有尸体状况非常糟糕，估计死后已有四五天了。有些尸体穿着救生衣或救生圈，有的只穿件短裤或粗布工装，大多数尸体一丝不挂。尸体已经肿胀腐烂，辨认不出脸部，大约一半尸体被鲨鱼咬过，有的只剩下差不多一副骷髅。军舰所到之处，都有鲨鱼在周围活动，它们在争相撕咬尸体，有时我们不得不开枪把它们赶跑。大多数情况下，难以得到死者的指纹，他们手上的皮肤已经脱落了，有的双手被鲨鱼咬烂了。在这种情况下，医务官只好从死者手上切下一块皮肤，进行脱水处理，设法让它能够辨认。死者的所有个人财物都被取下来，以便用于辨别身份。尸体经过检查后，绑上三四发炮弹沉入海里。由于尸体太多，到天黑时还有很多未经处理。