Dlaczego detektory materiałów wybuchowych wciąż nie są w stanie pokonać psa w nos

Golden retriever i sztuczny pysk psa

Golden retriever i sztuczny pysk psa Bob O'Connor





  • Przeczytaj naszą powiązaną historię o delfinach w US Navy

Niemal tak długo, jak armie walczyły ze sobą, zwerbowały do ​​pomocy zwierzęta. Zwłaszcza konie były decydujące przez tysiąclecia. Jak pisał historyk Morris Rossabi o podboju Azji przez Mongołów, mobilność i zaskoczenie charakteryzowały ekspedycje wojskowe dowodzone przez Czyngis-chana i jego dowódców, a koń miał kluczowe znaczenie dla takiej taktyki i strategii. Konie można bez przesady nazwać międzykontynentalnymi pociskami balistycznymi z XIII wieku. Historyk David Edgerton zauważa, że ​​jeszcze podczas I wojny światowej zdolność Wielkiej Brytanii do wykorzystywania światowych rynków koni była kluczowa dla jej potęgi militarnej.

Konie wciąż mają sporadyczne znaczenie, jak podczas amerykańskiej inwazji na Afganistan w 2001 r., kiedy konne oddziały sił specjalnych wezwały bomby za pomocą radia satelitarnego, używając wskaźników laserowych i punktów odniesienia GPS do kierowania bombami. Ale konie bardzo rzadko są narzędziem, które oddziela porażkę od zwycięstwa: we wszystkich, z wyjątkiem najbardziej wyjątkowych okoliczności, zostały zastąpione przez czołgi, ciężarówki, satelity i samoloty.

Kwestia wojny i pokoju

Ta historia była częścią naszego wydania z listopada 2019 r.



  • Zobacz resztę numeru
  • Subskrybuj

Jednak podczas gdy konie w dużej mierze zniknęły ze współczesnych armii, psy już nie. W 2016 r. armia amerykańska liczyła w swoich szeregach ponad 1740 wojskowych psów roboczych. W bazie lotniczej Lackland w San Antonio wojsko hoduje własne, smukłe szczenięta – głównie owczarki niemieckie i belgijskie malinois – które są przygotowywane do służby wojskowej od pierwszego skomlenia. Niektórzy się zmyją; inni przejdą od czterech do siedmiu miesięcy podstawowego szkolenia posłuszeństwa, po czym przejdą bardziej specjalistyczne szkolenie w zakresie ochrony baz, zasadzek na wrogich bojowników i wykrywania ładunków wybuchowych. Stamtąd pole dalej się zawęża. Armia amerykańska szacuje, że aby wyprodukować 100 psów gotowych do walki, musi wyszkolić 200.

Przed wejściem do budynków w Afganistanie Thomas, spadochroniarz armii amerykańskiej, który prosił o identyfikację pod pseudonimem, często wysyłał najpierw belgijskich Malinois ze swojego plutonu, aby upewnić się, że w środku nie czekają żołnierze wroga ani inne niespodzianki. Podczas jednego dnia szczególnie zaciętej walki Thomas był w budynku, szukając miejsca, gdzie mógłby leczyć rannego żołnierza, gdy usłyszał hałas z sąsiedniego pokoju. Gdy skręcił za róg, żeby zbadać sprawę, pamięta, że ​​widział cień i błysk światła. Był to wynajęty przez talibów czeczeński wojownik z karabinem szturmowym AK wycelowanym bezpośrednio w twarz.

Chcesz mieć możliwość spróbowania środowiska w inteligentny sposób, a psy dały nam dużo wglądu w to, jak to wygląda.



Gdy tylko wojownik nacisnął spust swojej broni, pies plutonu wpadł do pokoju z korytarza i chwycił go za szyję, szarpiąc go do tyłu. Jego strzał został przekierowany, oszczędzając życie Thomasa.

Potem Thomas zabierał psa na każdą misję, jaką mógł. Czasami ludzie mówili mi: „Och, nie potrzebujesz do tego psa”, mówi. A ja odpowiadałem: „Tak, potrzebuję psa. Czy jesteś na ziemi? Nie jesteś na ziemi. Przyprowadzam psa.

Wojsko również w dużym stopniu polega na psach, które wywąchują materiały wybuchowe. Szacuje się, że węch psów jest 10 000 do 100 000 razy silniejszy niż przeciętny człowiek. Warte miliardy dolarów badania nad sztucznymi detektorami nie przyniosły jeszcze niczego lepszego. W przeciwieństwie do wykrywaczy metali, które są również używane do lokalizowania przydrożnych bomb i min lądowych, psowate można nauczyć chwytania niemetalicznych urządzeń wybuchowych wytworzonych z nawozu i innych artykułów gospodarstwa domowego. Ten talent okazał się szczególnie przydatny w Afganistanie, gdzie wiele zakopanych materiałów wybuchowych jest improwizowanych ze zwykłych chemikaliów zapakowanych w plastikowe dzbanki.



Naukowcy od dawna próbowali – i nie udało im się – stworzyć urządzeń zdolnych przewyższyć psi pysk. Począwszy od 1997 r. DARPA przeznaczyła 25 milionów dolarów na inicjatywę o nazwie Psi Nos, która rozdysponowała granty naukowcom na opracowanie detektorów min lądowych. W tym momencie w około 60 krajach zakopano około 100 milionów kopalń. Ale według dyrektor programu DARPA, Reginy Dugan, technologia ich znajdowania nie rozwinęła się zbytnio od II wojny światowej. Jedynym sprzętem do wykrywania min lądowych wydanym żołnierzom amerykańskim w terenie był wykrywacz metalu i ostry, spiczasty kij, pisała w 2000 r. (Patyk miał grzebać w ziemi pod kątem anomalii).

Powstałe w ten sposób maszyny, z których większość zawierała rurki powlekane polimerem, które reagowały na działanie materiałów wybuchowych, wydawały się obiecujące, gdy były używane w sterylnych laboratoriach. Ale w bardziej realistycznych środowiskach sprawy stały się bardziej bałaganiarskie. Kiedy jedna z maszyn została zmierzona z psami wykrywającymi miny lądowe na Uniwersytecie Auburn w Alabamie w 2001 roku, najskuteczniejsze psy były około 10 razy bardziej wrażliwe. W 22-akrowym trawiastym obiekcie w Missouri, gdzie DARPA zaprosiła uczestników do przetestowania swoich urządzeń, niektórzy byli zbyt wrażliwi, reagując na rośliny i glebę oprócz materiałów wybuchowych.

Dziesięć lat później, w 2010 roku, dowódca organizacji Joint Improvised Explosive Device Defeat Organization (JIEDDO) przyznał, że pomimo ogromnych 19 miliardów dolarów rządowych inwestycji w drony szpiegowskie, zakłócacze radiowe i czujniki montowane w samolotach przeznaczone do zwalczania improwizowanych urządzeń wybuchowych (IED). ), psy nie miały sobie równych jako wykrywacze niebezpiecznych urządzeń. Podczas gdy czujniki zazwyczaj wykrywały połowę IED, zanim wybuchły, psie zespoły zlokalizowały ich 80%.



NIST

Najnowsze sztuczne detektory potrafią wykryć mniejsze ślady chemikaliów niż pies. Ale te detektory są duże, wyjaśnia Matthew Staymates, inżynier mechanik i mechanik płynów w Narodowym Instytucie Standardów i Technologii (NIST): Trzeba je podłączyć do ściany, potrzebna jest ogromna ilość infrastruktury, gazów i pomp próżniowych — i musisz przynieść próbkę do swojej maszyny.

Niemniej jednak sztuczne detektory odgrywają ważną rolę w miejscach takich jak lotniska, gdzie wszyscy pasażerowie muszą przejść przez punkty kontroli bezpieczeństwa, a psy dostarczyły inspiracji do ich ulepszenia. Staymates użył drukarki 3D do odtworzenia nosa samicy rasy labrador retriever o imieniu Bubbles. Rezultatem jest przedłużenie w kształcie pyska, które znajduje się na froncie dostępnych na rynku detektorów materiałów wybuchowych. Wciąga powietrze jak pies, wdychając i wydychając powietrze kilka razy na sekundę, zamiast ciągłego zasysania powietrza, jak to zwykle robią takie maszyny.

Naukowcy odkryli, że ta metoda, wbrew intuicji, pobiera próbki powietrza z większej odległości, przyciągając więcej unoszących się chemikaliów. Dziewięć razy na 10 nie wiadomo, gdzie jest złoczyńca z bombą rurową w plecaku, wyjaśnia Staymates. Chcesz więc móc spróbować środowisko w inteligentny sposób, a psy dały nam dużo wglądu w to, jak to wygląda.

Pomimo tych postępów pies jest nadal znacznie skuteczniejszy niż elektroniczny wykrywacz bomb – nie tylko dlatego, że zwierzę, podobnie jak człowiek, ale w przeciwieństwie do maszyny, może reagować w nieprzewidywalnych sytuacjach. Dlatego niektórzy naukowcy skoncentrowali swoje wysiłki nie na zastąpieniu pracujących zwierząt, ale na poprawie ich wydajności.

W 2017 r. zespół z Lincoln Laboratory w MIT opracował nowy spektrometr mas, mniej więcej wielkości dużej komody, który może identyfikować śladowe ilości chemikaliów na równi z wydajnością psów. Był nie tylko imponująco wrażliwy, ale też szybki, dokonując oceny w około sekundę. Naukowcy byli podekscytowani potencjałem urządzenia, które nie zastąpi psów wyczuwających bomby, ale raczej pomoże je wyszkolić.

Zespół polecił psom zlokalizować materiały wybuchowe ukryte wcześniej w kanistrach, które również zostały przeanalizowane za pomocą spektrometru. Maszyna odkryła, że ​​niektóre z dostrzeżonych błędów popełnianych przez psy – identyfikacja materiałów wybuchowych w rzekomo pustych naczyniach – wcale nie były błędami; pojemniki zostały skażone krzyżowo. To pozwoliło trenerom lepiej regulować, kiedy chwalić i nagradzać swoich psich uczniów, wzmacniając ich zdolności wykrywania.

Chociaż niektóre laboratoria chciały przystosować maszynę do zastąpienia psów, zespół MIT nie zgodził się z tym. W ówczesnym komunikacie prasowym Roderick Kunz, który kierował badaniami, powiedział: Uważamy, że takie narzędzie jest lepiej ukierunkowane na ulepszanie i tak już najlepszych detektorów na świecie — psów.

Haley Cohen Gilliland jest pisarką z Los Angeles.

ukryć