https://frosthead.com

Kako užarena tla mogu pomoći u pronalaženju mina

U vremenu kad se puno govori o „Majci svih bombi“ i mogućnosti sukoba koji uključuje nuklearno oružje, kopnena mina može izgledati kao artefakt prošlosti sukoba, oružja koje nema puno veze s masovnim uništavanjem.

Pa ipak, prozaični uređaj i dalje izaziva svoj vlastiti oblik terora širom svijeta, ponekad i dugo nakon što su završili ratovi. U 2015. godini, broj ubijenih ili osakaćenih miniranim minama i drugim eksplozivnim ostacima rata porastao je na 6.461, što je povećanje za 75 posto, prema izvješću Landmine Monitor 2016.. Veliki skok u velikoj mjeri bio je povezan s sukobima u Afganistanu, Siriji, Libiji, Ukrajini i Jemenu.

Gotovo 80 posto žrtava bili su civili, a gotovo 40 posto djeca.

Otkako je 1999. godine stupio na snagu međunarodni Ugovor o zabrani mina, uništene su desetine milijuna protupješačkih mina. Ali gotovo 110 milijuna i dalje je zatrpano u poljima i šumama, izvještava Landmine Monitor, koji također procjenjuje da bi trošak uklanjanja mina - jednog koji bi mogao koštati samo 3 dolara - mogao biti i do 1000 dolara.

Kad se mine kreću

Koliko je skup i metodičan postupak vađenja mina, još je izazovnije pronaći ih. Pouzdana tehnologija polako se razvija izvan uobičajenog detektora metala, a na nekim mjestima džinovski štakori još su uvijek metoda izbora detekcije.

Inženjeri s njemačkog Ruhr-Universität Bochum i Tehničkog sveučilišta Ilmenau postižu napredak u razvoju radarske tehnologije koja prodire u zemlju, a cilj im je jedan dan provesti je pomoću ručnog uređaja. Međutim, izgradnja prototipa mogla bi potrajati nekoliko godina.

U Izraelu su znanstvenici sa jevrejskog sveučilišta u Jeruzalemu uzeli sasvim drugačiji pristup - oni se oslanjaju na genetski inženjerijske bakterije. U nedavnoj studiji objavljenoj u časopisu Nature Biotechnology, tim istraživača izvijestio je da su uspjeli stvoriti mikrobe koji stvaraju fluorescentne molekule kada dođu u kontakt s parama koje curi iz eksplozivne komponente u rudnicima.

Zajedno s hranjivim tvarima i vodom, bakterija E. coli dizajnirana u polimernim zrncima promjera je samo tri milimetra. Kuglice su bile razbacane po testnom polju gdje su zakopani eksplozivi. Zatim su 24 sata kasnije pomoću sustava laserskog skeniranja znanstvenici mogli locirati mine na temelju mjesta u kojem je tlo svijetlilo.

"Jednom kada znate gdje je mina, nije je teško neutralizirati", kaže Aharon Agranat, koji je nadgledao dizajn i izgradnju sustava daljinskog skeniranja. "Problem je znati gdje je to. Stvari poput vremenskih uvjeta i blata mogu uzrokovati pomicanje mina tijekom godina. Nisu uvijek na istom mjestu gdje su prvi put pokopani. "

svjetlosne mikrobne perle.jpg Ove svjetlosne mikrobne kuglice pokazuju fluorescentni signal koji proizvodi bakterija. (Hebrew University)

U onome što opisuje kao "kvintesencijalno multidisciplinarno istraživanje", Agranat, primenjeni fizičar, blisko je surađivao sa Shimshon Belkinom, mikrobiologom koji je stvorio bakterijske senzore, i Amosom Nussinovitchom, biokemičarom koji je mikroba ugradio u polimerne kuglice. Unuli su oko 100 000 stanica koje otkrivaju paru unutar svake kuglice. Laser u Agranatovom sustavu za otkrivanje mogao je locirati eksploziv dok je bio postavljen na kolica udaljena oko 70 metara.

„Prednost fluorescencije je u tome što možemo laser otkriti samo tu svjetlost, “ objašnjava on, „a ne svjetlost koja se odbija od zemlje, mjeseca ili mjeseca u blizini. Ta svjetlost ne reagira na naš laserski zrak. Dakle, možemo raditi na otvorenom. To se pokazalo vrlo učinkovitim. "

Preuzeti izazove

Agranat, njihova priznanja, u ovom trenutku su u fazi dokazivanja. Pokazali su da njihov proces može funkcionirati, ali obojica priznaju da postoje izazovi koje je još uvijek potrebno prevladati prije nego što se on široko koristi.

Belkin kaže da moraju učiniti senzorne bakterije još osjetljivijima i stabilnijima i trebaju povećati brzinu skeniranja kako bi se nosile s velikim površinama koje sadrže minske mine.

"Mnogo je pretpostavki koje su uključene u uspjeh ove metodologije", napominje Agranat. "Za početak, je li s obzirom da će pare koje mina oslobađa doći do površine ili da će dovoljno doći do površine koju je moguće otkriti?"

Postoje i druga pitanja. "Moramo znati što se događa na različitim minskim poljima", kaže Agranat. "Način na koji se nalaze u zemlji varira od mjesta do mjesta, klimatski uvjeti su različiti, vrsta tla je različita, vrsta rudnika je različita.

"Ono što sada treba učiniti je vidjeti koliko će to biti učinkovito u svim tim različitim situacijama."

laserski skeniranje-system.jpg Ovo je laserski sustav skeniranja koji se koristi za pronalaženje zakopanih nagaznih mina. (Hebrew University)

Još jedan izazov je mogućnost smanjivanja veličine opreme za skeniranje tako da se njome može prevoziti lagani bespilotni zrakoplov ili bespilotni letjelica, što omogućava veću površinu i pregled.

Ali oni i dalje napreduju. Sada, kažu da mogu otkriti eksploziv samo tri sata nakon što se kuglice napunjene bakterijama šire po polju. Oni također programiraju da bakterije imaju ograničen životni vijek kako bi im olakšale brige oko uvođenja genetski inženjerskih mikroba u okoliš.

Svakako treba obaviti još istraživanja, ali Agranat je ohrabren dosadašnjim rezultatima.

"Koliko znam, ovo je prvi slučaj daljinskog senziranja pokopanih mina, " kaže on. „Većina pitanja odnosi se na stvari poput ekonomičnosti. Ali ne postoji showstopper na koji možemo ukazati. "

Kako užarena tla mogu pomoći u pronalaženju mina