W czasach, gdy dużo mówi się o „matce wszystkich bomb” i możliwości konfliktu z bronią nuklearną, kopalnia lądowa może wydawać się artefaktem przeszłych konfliktów, bronią, która ma niewiele wspólnego z masową destrukcją.
A jednak prozaiczne urządzenie nadal wywołuje własną formę terroru na całym świecie, czasami długo po zakończeniu wojen. W 2015 r. Liczba osób zabitych lub okaleczonych przez miny lądowe i inne wybuchowe pozostałości wojenne wzrosła do 6 461, co stanowi wzrost o 75 procent, zgodnie z Landmine Monitor z 2016 r. Wielki skok był w dużej mierze związany z konfliktami w Afganistanie, Syrii, Libii, na Ukrainie i w Jemenie.
Prawie 80 procent ofiar to cywile, a prawie 40 procent to dzieci.
Od czasu wejścia w życie międzynarodowego traktatu o zakazie min w 1999 r. Zniszczono dziesiątki milionów min przeciwpiechotnych. Ale prawie 110 milionów pozostaje pochowanych na polach i lasach, informuje Landmine Monitor, który szacuje również koszt usunięcia kopalni - takiej, której wykonanie kosztowałoby zaledwie 3 dolary - może wynosić nawet 1000 dolarów.
Kiedy kopalnie się poruszają
Proces wydobywania kopalń jest tak kosztowny i metodyczny, że znalezienie go jest jeszcze trudniejsze. Niezawodna technologia rozwijała się powoli poza konwencjonalnym wykrywaczem metalu, a w niektórych miejscach gigantyczne szczury nadal są wybieraną metodą wykrywania.
Inżynierowie z niemieckiego Ruhr-Universität Bochum i Politechniki Ilmenau robią postępy w opracowywaniu technologii radaru penetrującego ziemię, której celem jest wdrożenie jednego dnia za pomocą urządzenia przenośnego. Zbudowanie prototypu może jednak potrwać kilka lat.
W Izraelu naukowcy z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie przyjęli zupełnie inne podejście - polegają na genetycznie zmodyfikowanych bakteriach. W badaniu opublikowanym niedawno w Nature Biotechnology zespół naukowców poinformował, że byli w stanie stworzyć drobnoustroje, które wytwarzają cząsteczki fluorescencyjne, gdy wejdą w kontakt z oparami wyciekającymi ze składnika wybuchowego w kopalniach.
Wraz ze składnikami odżywczymi i wodą, zmodyfikowane bakterie E. coli zostały zamknięte w kulkach polimeru o średnicy zaledwie trzech milimetrów. Perełki zostały rozrzucone na polu testowym, gdzie zakopano materiały wybuchowe. Następnie 24 godziny później, za pomocą laserowego systemu skanującego, naukowcy byli w stanie zlokalizować kopalnie w oparciu o to, gdzie gleba jarzyła się.
„Gdy już wiesz, gdzie jest kopalnia, neutralizacja jej nie jest tak trudna”, mówi Aharon Agranat, który nadzorował projekt i budowę systemu zdalnego skanowania. „Problem polega na tym, aby wiedzieć, gdzie to jest. Rzeczy takie jak warunki pogodowe i lawiny błotne mogą powodować przemieszczanie się min. Nie zawsze są w tym samym miejscu, w którym zostali pochowani. ”
Te świecące kulki drobnoustrojowe wykazują sygnał fluorescencyjny wytwarzany przez bakterie. (Uniwersytet Hebrajski) W tym, co opisuje jako „kwintesencyjne multidyscyplinarne badanie”, fizyk stosujący Agranat ściśle współpracował z Shimshonem Belkinem, mikrobiologiem, który stworzył czujniki bakteryjne, oraz Amosem Nussinovitchiem, biochemikiem, który zamykał mikroby w perełkach polimeru. W każdym koraliku załadowano około 100 000 komórek wykrywających opary. Laser w systemie detekcji Agranata był w stanie zlokalizować materiały wybuchowe, gdy był zamontowany na wózku oddalonym o 70 stóp.
„Zaletą fluorescencji jest to, że laser może wykrywać tylko to światło”, wyjaśnia, „a nie jakiekolwiek światło odbite od ziemi, księżyca lub pobliskich świateł. To światło nie reaguje na naszą wiązkę laserową. Możemy pracować na zewnątrz. Okazało się to bardzo skuteczne. ”
Podejmowanie wyzwań
Agranat przyznaje, że ich badania w tym momencie znajdują się na etapie weryfikacji koncepcji. Wykazali, że ich proces może działać, ale obaj zdają sobie sprawę z wyzwań, które wciąż muszą pokonać, zanim będzie można je szeroko zastosować.
Belkin mówi, że muszą uczynić bakterie czujnikowe jeszcze bardziej wrażliwymi i stabilnymi oraz że muszą zwiększyć prędkość skanowania, aby poradzić sobie z dużymi obszarami zawierającymi miny lądowe.
„Istnieje wiele założeń związanych z powodzeniem tej metodologii”, zauważa Agranat. „Na początek, czy jest rzeczą oczywistą, że opary uwalniane przez kopalnię trafią na powierzchnię, czy wystarczająco dużo, by dotrzeć na powierzchnię, aby można ją było wykryć?”
Są inne pytania. „Musimy wiedzieć, co dzieje się na różnych polach minowych”, mówi Agranat. „Sposób, w jaki znajdują się w ziemi, różni się w zależności od miejsca, warunki klimatyczne są różne, rodzaj gleby jest inny, rodzaj kopalni jest inny.
„To, co należy teraz zrobić, to przekonać się, jak skuteczne będzie to we wszystkich tych różnych sytuacjach”.
Jest to laserowy system skanujący wykorzystywany do lokalizowania zakopanych min lądowych. (Uniwersytet Hebrajski) Kolejnym wyzwaniem jest możliwość zmniejszenia rozmiaru sprzętu skanującego, aby mógł być przenoszony przez lekki bezzałogowy samolot lub dron, umożliwiając obserwację większych obszarów.
Ale nadal robią postępy. Mówią, że potrafią wykryć materiały wybuchowe zaledwie trzy godziny po rozrzuceniu perełek wypełnionych bakteriami na polu. Programują również bakterie, aby miały ograniczoną żywotność, aby złagodzić wszelkie obawy związane z wprowadzaniem genetycznie modyfikowanych drobnoustrojów do środowiska.
Z pewnością należy przeprowadzić więcej badań, ale dotychczasowe wyniki zachęcają Agranat.
„O ile mi wiadomo, jest to pierwszy przypadek teledetekcji zakopanych min lądowych” - mówi. „Większość pytań dotyczy takich kwestii, jak opłacalność. Ale nie ma żadnego showstoppera, na który moglibyśmy wskazać. ”
