Nowa nadzieja na polach minowych

Na ścieżce na skraju zarośniętej chwastami farmy w Kambodży mężczyzna słucha uważnie, zamiatając wykrywaczem metalu ziemię. Kiedy piszczący dźwięk wykrywacza sygnalizuje obecność zakopanego metalu, mężczyzna zatrzymuje się, powtarza przemiatanie i ostrożnie zaznacza miejsce. Wkrótce za nim podąża drugi robotnik i kładzie się na ziemi, z głową na odległość ramienia od zaznaczonego miejsca, delikatnie badając ziemię kijem. Obaj mężczyźni są doświadczonymi rozminowującymi, jeden emerytowany weteran armii brytyjskiej z dala od domu, drugi miejscowy mieszkaniec przeszkolony w znajdowaniu min. Obaj dobrze znają koszty błędu: nagłe poważne obrażenia lub śmierć.

Po około 20 minutach ze skoncentrowaną uwagą sondujący twardą ziemię leżący pracownik ocenia wzrokiem i wyczuwa, czy trafił w zaokrąglone metalowe ciało zakopanej kopalni, czy tylko w przypadkowy szczątek starego pola bitwy: kulę, kawałek szrapnela , kawałek drutu, pusta puszka. Wie, że w niektórych dziedzinach prawdopodobieństwo, że wykryty metal jest miną, wynosi zaledwie jeden na kilkaset, ale wykrywacz metalu jego partnera nie jest w stanie odróżnić urządzenia wybuchowego od żadnego innego obiektu, który zawiera ułamek uncji metalu.

Ta historia była częścią naszego wydania z października 1997 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Cokolwiek to jest, metalowy przedmiot musi być starannie wyeksponowany, aby odsłonić jego formę i kolor. Jeśli jest to mina, robotnicy podłożą obok niej skromny ładunek wybuchowy, rozwiną długie przewody i wycofają się na 100 metrów, aby ją wysadzić. Następnie zadanie się powtórzy: operator wykrywacza metalu wznowi zamiatanie pacjenta, nasłuchując śladów kolejnego zakopanego metalowego przedmiotu na swojej drodze, podczas gdy jego partner czeka na kolejną pełną napięcia próbę w błocie.

Według szacunków Organizacji Narodów Zjednoczonych na całym świecie zakopanych jest ponad 100 milionów kopalń, które przetrwały wojny, porzucone dawno temu, ale czekają na swoje niezamierzone ofiary nawet przez dziesięciolecia. Wyprodukowanie miny przeciwpiechotnej kosztuje tylko kilka dolarów, ale teraz jej usunięcie kosztuje sto razy więcej. W samej Kambodży, gdzie znajdują się jedne z najgęstszych pól minowych na świecie, na obszarze wielkości Missouri czai się około 10 milionów min. W zeszłym roku trzy tysiące robotników usunęło miny przeciwpiechotne z 12 kilometrów kwadratowych kambodżańskiej ziemi kosztem 8 milionów dolarów. Nie byli przepłacani. Ale w tym tempie, nawet gdyby ktoś chciał zapłacić rachunek, rozminowanie Kambodży zajęłoby około 10 000 lat. Co gorsza, uczestnicy dzisiejszych konfliktów zakładają nowe kopalnie w tempie 10 lub więcej razy większym niż aktualna wydajność rozminujących, którzy obecnie oczyszczają około 100 000 min rocznie na całym świecie. Nadchodzi chroniczny i narastający kryzys.

Najbardziej przejmujące są żniwo w ludziach, które zbierają pozostałości min lądowych: około 10 000 zgonów rocznie i co najmniej dwa razy więcej poważnych obrażeń, z ofiarami, w tym wieloma małymi dziećmi i starszymi mieszkańcami wsi w biednych krajach. W Kambodży wypadki z minami lądowymi spowodowały jedną amputację na 250 osób. Jednak usuwanie utrzymujących się min lądowych nie jest potrzebne tylko do ochrony ludzkiego życia i kończyn. W dłuższej perspektywie miny zakłócają normalną działalność gospodarczą, taką jak podróże i transport, oraz pozbawiają rolników grunty uprawne, często powodując głód i zmuszając spore populacje rolnicze do migracji do ośrodków miejskich i obozów dla uchodźców.

Obecnie stosowanie wykrywacza metali, ręcznej sondy i ładunku wybuchowego jest powszechnie akceptowane jako najbardziej niezawodna metoda rozminowywania pomimo jej pracochłonnej i niebezpiecznej natury. Metoda wykrywania działa, ponieważ większość min ma metalowe obudowy lub przynajmniej zawiera kilka gramów metalu, zwykle iglicę i związaną z nią sprężynę, która uruchamia sygnał w detektorze nawet wtedy, gdy mina jest zakopana lub ukryta pod zarośniętą roślinnością.

Wąskie gardło pojawia się jednak w rozróżnianiu kilku prawdziwych min i wielu fałszywych alarmów. Biorąc pod uwagę szeroką gamę metalowych obiektów, które mogą znajdować się na ziemi dawnych pól bitewnych, wskaźnik fałszywych alarmów może sięgać nawet 1000 fałszywych alarmów na jedną prawdziwą minę. W rezultacie większość czasu poszukiwacza spędza na żmudnym wystawianiu nieszkodliwych skrawków metalu. A po setkach fałszywych alarmów praca staje się jeszcze bardziej niebezpieczna: jedna mina-niespodzianka może okaleczyć lub zabić deminerów, których cierpliwość zachwiała się tylko raz, powodując, że źle ocenią formę, którą odkryją. Co więcej, rosnące użycie min w plastikowych osłonach stwarza groźbę fałszywych negatywów: prawdziwe miny pozostaną ciche i zabójcze, nawet jeśli zostaną zmiecione przez wykrywacz metalu.

Jednak pomimo ponurej sytuacji, znajdujemy powody do optymizmu od czasu przeglądu globalnego problemu min lądowych na tygodniowym spotkaniu zeszłego lata. Prowadzone przez MIT Program in Science and Technology for International Security w American Academy of Arts and Sciences w Cambridge w stanie Massachusetts zgromadziło zróżnicowane grono uczestników, w tym pracownika terenowego z Laosu z wieloletnim doświadczeniem w rozminowaniu; badacze posiadający wiedzę z zakresu fizyki, chemii, elektrotechniki, materiałoznawstwa i antropologii; kilka osób pracujących nad zaawansowanymi technologicznie programami wykrywania min; oraz trzech ekspertów od rozminowywania z wojska, którzy przynieśli grupie otrzeźwiający zbiór min przeciwpiechotnych (bez materiałów wybuchowych). Nasz nieoczekiwanie pełen nadziei pogląd, poparty kolejnymi badaniami, jest taki, że chociaż na najbliższym horyzoncie nie ma srebrnej kuli, która mogłaby rozwiązać problem rozminowywania, dostępne technologie mogą zaoferować znaczącą pomoc. Szereg rozwijających się technik, na przykład, wykrywa miny lądowe poprzez wykrywanie właściwości fizycznych i chemicznych innych niż zawartość metalu, co znacznie ułatwia zadanie niezawodnego odróżniania min od złomu metalowego. Nasza analiza wskazuje, że jeśli narody udzielą wystarczającego wsparcia, niedrogie technologie mogą być dostępne w terenie w ciągu pięciu lat, aby podjąć humanitarny wysiłek rozminowywania na bezprecedensową skalę globalną.

Podkład o minach lądowych i ich usuwaniu

Na całym świecie można znaleźć około 700 różnych modeli kopalń. Konstrukcje bardzo się różnią, zwłaszcza wśród kopalń opracowanych w ciągu ostatnich 20 lat. Najpopularniejszymi minami lądowymi są miliony wykorzystywane przez siły zbrojne tak wielkich mocarstw jak były Związek Radziecki, Chiny i Stany Zjednoczone i sprzedawane na całym świecie. Kilkanaście krajów uprzemysłowionych, w tym Czechosłowacja, Francja, Włochy i Jugosławia, również wyprodukowało i sprzedało lub rozdała znaczną liczbę kopalń.

Głównym praktycznym rozróżnieniem pomiędzy różnymi typami min lądowych jest ich zamierzony cel. Miny wystarczająco duże do niszczenia pojazdów są znane jako miny przeciwpancerne. Te miny, mniej więcej wielkości dużych garnków i patelni na kuchence, zawierają 10 funtów lub więcej materiałów wybuchowych. Znacznie bardziej rozpowszechnione miny przeciwpiechotne są mniej więcej wielkości puszek z tuńczykiem. Zawierające od mniej niż uncji do pół funta lub więcej materiałów wybuchowych, są przeznaczone do okaleczania lub zabijania osób lub małych grup na piechotę.

Kopalnie różnią się także okrutną przebiegłością swoich projektów. Wyrafinowane kopalnie wszelkich rozmiarów mogą na przykład zawierać środki zaradcze przeciwko rozminowaniu. Niektóre, wykorzystujące konstrukcję spustu przypominającą akordeon, mogą wytrzymać nagły wstrząs pobliskiej eksplozji, która wybucha tylko wtedy, gdy naciska się wolniej, na przykład pod naciskiem stopy; inni stosują urządzenia przeciwzakłóceniowe, które detonują minę za każdym razem, gdy jest ona obsługiwana, raniąc lub zabijając niedoszłych deminerów. Miny ograniczające wyskakują trzy stopy nad ziemię, by rozbić się na fragmenty o śmiertelnym promieniu 90 stóp. Niektóre większe miny mogą nawet emitować skierowane odłamki: na przykład duża mina amerykańska Claymore używana w Wietnamie ma śmiertelny zasięg 150 stóp dla osób wchodzących na jej linię ognia.

Ponieważ wytwarzanie i układanie większych min przeciwczołgowych jest droższe, jest ich znacznie mniej, są one coraz bardziej wyrafinowane i zazwyczaj można je znaleźć na drogach lub w pobliżu obiektów wojskowych i innych ośrodków komunikacji i podróży. Natomiast miny przeciwpiechotne są tanie, liczne i powszechne w wielu różnych lokalizacjach. Szkody wyrządzane przez miny przeciwpiechotne – powodujące kalectwo ofiar przez miesiące lub na całe życie – są ekonomicznie warte o rząd wielkości więcej niż koszt kilku dolarów za sztukę. Według tego okrutnego rachunku, są opłacalne nawet przeciwko nieuregulowanej piechocie lub najbiedniejszym z nieuzbrojonych wieśniaków. Ze względu na ich powszechność i dostępność, ponieważ są zwykle umieszczane bardziej losowo i ponieważ stanowią większość utrzymującej się plagi, te miny przeciwpiechotne są naszym kamieniołomem, na którym koncentrują się humanitarne działania rozminowujące.

Oczywiście miny nie są nową bronią, a armie od dawna wypracowują metody i organizacje rozminowywania. Ale faktem jest, że dzisiejsze zadanie humanitarnego rozminowywania na dużą skalę jest nowe i nie jest tak naprawdę otwarte na szybkie rozwiązanie poprzez rozmieszczenie inżynierów bojowych przeszkolonych przez wojsko. Humanitarne rozminowanie pociąga za sobą wykrycie i dezaktywację w czasie pokoju, na czas nieokreślony, praktycznie każdej kopalni rozmieszczonej na dużym obszarze – miejscu domu i pracy dla wielu ludzi, których zasoby są często ograniczone i uciążliwe dla życia. Humanitarne rozminowywanie wymaga prawie 100-procentowego wykrycia. Wyszukiwanie może być bardzo powolne, dopuszczalna jest duża liczba fałszywych alarmów, nawet jeśli jest to kosztowne, a wszystkie operacje można ograniczyć do dobrej pogody i warunków w ciągu dnia. Biorąc pod uwagę te dramatycznie różne wymagania, nie dziwi fakt, że metody i sprzęt rozminowywania są bardzo zróżnicowane.

Dla kontrastu, większość wojskowych prób rozminowywania faworyzuje kosztowne podejście do brutalnej siły, które wykorzystuje pojazdy silnikowe wyposażone w stalowe rolki lub bieżniki zdolne do detonowania min przeciwpiechotnych, przejeżdżając nad nimi, przy zminimalizowaniu uszkodzeń pojazdów dzięki sprytnemu projektowi i ciężkiej osłonie . Niektóre z nich to ciężko opancerzone ciężarówki, które jeżdżą niedbale po minach i wytrzymują większość detonacji przeciwpiechotnych z jedynie niewielkimi i w dużej mierze możliwymi do naprawienia uszkodzeniami. Inne, takie jak duże buldożery, próbują podnosić i usuwać miny, oczyszczając sobie drogę.

Takie pojazdy są szczególnie przystosowane do tak zwanego wojskowego rozminowywania, którego celem jest przebijanie pól minowych, szybkie czyszczenie korytarzy, ścieżek i dróg do użycia bojowego nawet podczas bitwy, często w ciągu kilku godzin. Jednak podejście brute force jest w dużej mierze nieodpowiednie do bardzo wymagającego zadania humanitarnego rozminowywania: gdy zostanie zastosowane na nierównym terenie, może nie zdetonować każdego ładunku wybuchowego. Jednak takie zapewnienie jest dokładnie tym, czego potrzebują lokalni mieszkańcy. Zwyczajowy test powodzenia rozminowywania jest bezpośredni i publiczny: gdy sąsiedzi przyglądają się, rozminowujący łączą się za ręce, tworząc linię i spacerując po całej działce. Czy zadowoliłbyś się mniej?

Niestety duża różnorodność mechanizmów bezpiecznikowych, sposobów stawiania i ukształtowania terenu sprawia, że ​​gruntowna neutralizacja min przeciwpiechotnych jest zdecydowanie trudna. Choć bezsprzecznie heroiczna i dobrze dostosowana do świata niskiej technologii, obecna metoda humanitarnego rozminowywania jest po prostu zbyt powolna, droga i niebezpieczna. Ze względu na te wady, rozminowywanie pełzające i sondujące, tak jak jest to obecnie praktykowane, może mieć jedynie marginalny wpływ na globalny problem min lądowych. Prawdziwe rozwiązanie wymaga opracowania i szybkiego wdrożenia nowych metod i sprzętu, które mogą przyspieszyć humanitarne rozminowywanie nawet stukrotnie przy przystępnych kosztach.

Poprawa pełzania i sondy

Uważamy, że trzy obecnie dostępne technologie, stosowane razem, mogą zapewnić 10- do 20-krotną poprawę w stosunku do dzisiejszego tempa rozminowywania w ciągu najbliższych dwóch lat. Technologie te obejmują wykrywanie za pomocą wariantu elektronicznego wykrywacza metalu (zwanego magnetometrem z meandrującym uzwojeniem); bezpieczne i szybkie kopanie za pomocą urządzenia zwanego nożem powietrznym; i detonację za pomocą taniego i łatwego do rozmieszczenia materiału wybuchowego przypominającego pianę. Wszystkie trzy z tych ulepszonych technologii rozminowywania nadal wymagają testów w terenie i udoskonaleń, ale zadania programistyczne wyglądają skromnie.

Podstawowa zasada działania nowego detektora magnetometru meandrującego uzwojenia (MWM) jest taka sama, jak w przypadku konwencjonalnych detektorów metali wykorzystujących pulsacyjny czujnik indukcji elektromagnetycznej. Ale podczas gdy konwencjonalne detektory generują pole elektromagnetyczne i wykrywają, czy jest ono zakłócone przez przewodzący materiał na swojej drodze, detektory MWM generują zmienne pole magnetyczne, które wzbudza prądy w metalowych obiektach, które ustawiają się głównie w jednym kierunku i mogą być odczytane przez detektor. Detektor MWM, nieco większy niż konwencjonalny wykrywacz metalu, może zatem uzyskać zgrubną wskazówkę co do rozmiaru i kształtu zakopanego metalowego obiektu, łącząc odczyty tak zwanych prądów wirowych. Detektor MWM, który jest obecnie opracowywany przez Jentek Sensors Inc. z Brighton w stanie Massachusetts, może podobno określić przybliżony rozmiar, kształt, głębokość zakopania i rodzaj materiału zewnętrznej powłoki zakopanego metalowego obiektu. Dowody laboratoryjne wskazują, że urządzenie może dostarczyć wystarczającej ilości informacji, aby doświadczony operator mógł rozpoznać, czy zakopany obiekt jest zwykłym bałaganem, miną, czy też większym niewybuchem.

Testy terenowe prototypu MWM pierwszej generacji wskazują, że może on obniżyć częstość fałszywych alarmów od 5 do 10 razy w porównaniu z konwencjonalnym wykrywaczem metali. Biorąc pod uwagę tak rozróżniającą moc, udoskonalona wersja takiego urządzenia MWM może skrócić czas poświęcony na badanie metra kwadratowego gruntu bogatego w złom z 10 do 20 minut do ułamka minuty.

Po wykryciu miny nóż powietrzny, obecnie dostępny na rynku, choć nie gotowy do użycia w terenie, oferuje znaczną poprawę wydajności i bezpieczeństwa w porównaniu z kijem powszechnie używanym w dzisiejszych próbach rozminowania. Nóż powietrzny przepuszcza powietrze pod wysokim ciśnieniem przez małą ręczną sondę i może zdmuchnąć większość brudu, aby odsłonić miny, nie zakłócając ich na tyle, aby je zdetonować. Istniejące noże powietrzne są napędzane 3-konnym silnikiem benzynowym, takim jak te, które napędzają kosiarki do trawy, i kosztują kilka tysięcy dolarów. Wersja przystosowana do rozminowywania mogłaby zastąpić najprostsze sondy ręczne, znacznie przyśpieszając możliwość wykrycia miny przez poszukiwacza, a jednocześnie poprawiając bezpieczeństwo, eliminując konieczność wbijania się w ziemię kijem.

Użycie produktu Lexfoam pomoże również w rozminowaniu. Produkt, podobnie jak z wyglądu krem ​​do golenia, jest rozcieńczoną dyspersją materiału wybuchowego zawartego w pieniącej się substancji z tworzywa sztucznego. Pianka Lexfoam jest bezpieczna i prosta w użyciu i może być wystrzelona przez zwykłą nasadkę detonacyjną, usuwając delikatne i niebezpieczne zadanie podłączenia ładunku do odkrytej miny. Szacujemy, że użycie takiego produktu do wysadzenia odsłoniętej kopalni znacznie przyspieszyłoby cały proces rozminowywania, być może nawet od 2 do 5.

Nóż powietrzny wymagałby sprężarki powietrza (lub źródła sprężonego powietrza) przewożonego na ręcznym wózku kołowym, zapakowanego w przenośne urządzenie przypominające plecak lub wbudowanego w mały pojazd silnikowy, który przenosi wykrywacz metali MWM, nóż powietrzny i Dozownik Lexfoam. W małej, stosunkowo nowej humanitarnej jednostce rozminowywania w Fort Belvoir w Wirginii, armia amerykańska montuje teraz taki pojazd, który łączy w sobie detektor MWM, sprężarkę, nóż powietrzny, plastikową osłonę operatora chroniącą przed wybuchem, sterowane powietrzem chwasty. nóż i dozownik Lexfoam. Pułkownik Harry (Hap) Hambric, który kieruje rozwojem i testowaniem w tej jednostce, szacuje, że połączone użycie tych stosunkowo prostych technologii w odpowiednim terenie może przyspieszyć rozminowywanie dziesięciokrotnie w ciągu roku lub dwóch 10 z udoskonaleniami w przyszłości.

Tak jak metody pełzania i sondowania mogą szybko znaleźć ulepszenia technologiczne, tak brutalne rozminowywanie otwartych przestrzeni, takich jak pola i pola ryżowe, może również od razu zyskać dzięki zastosowaniu prostych ulepszeń technicznych. W jednym obiecującym podejściu proponuje się zastosowanie niewielkiego walca zębatego z zawiasowymi sprężynowymi prętami, które mogą wystrzeliwać miny przeciwpiechotne, gdy przelatują nad nimi. Rolka ciągniona za pomocą liny (lub wciągana) jest prosta, niedroga i łatwa w naprawie. Zawiera setki blisko rozmieszczonych, sztywnych, osadzonych na sprężynach palców, zdolnych do wbicia się w ziemię do 25 centymetrów; walec jest holowany tam iz powrotem po obszarze docelowym przy użyciu energii dostarczanej przez zwierzęta lub pojazdy silnikowe trzymane w bezpiecznej odległości.

Testy w kontrolowanych warunkach przeprowadzone przez armię amerykańską w Fort Belvoir w 1995 roku wykazały, że walec był w stanie eksplodować lub w inny sposób niszczyć małe miny przeciwpiechotne, nawet w błotnistym dnie pól ryżowych i innych miękkich podłożach. Wersja walca wielkości ścieżki również okazała się łatwa do naprawy przy użyciu prostych narzędzi ręcznych i sprzętu. Walec był skuteczny przeciwko minom w miękkim podłożu i błocie. Po pewnych modyfikacjach projektowych można go skonfigurować do pracy na twardszych powierzchniach, w tym na obszarach z lekkim listowiem.

Tak więc na pewnym terenie technologia ta pozwoli na mile widzianą opcję usuwania min przeciwpiechotnych bez ich uprzedniego wykrycia. Eksperci z Fort Belvoir szacują koszt tego wielozębnego wałka na mniej niż 20 000 USD, dodając, że może spaść nawet do 5000 USD, gdyby urządzenie było produkowane masowo. Grupa ma nadzieję, że wkrótce przetestuje system w terenie. Wykorzystanie tego rodzaju narzędzi w terenie — nawet te początkowe środki pomocnicze oznaczają dalsze ulepszenia — przyniesie dużą różnicę bez względu na skalę, na jaką zostaną zastosowane. Cała praca nie może zostać szybko zakończona; rzeczywiście, w najbardziej dotkniętych krajach trzeba będzie stworzyć długotrwałą kulturę zrozumienia i czujności na całej wsi oraz niezawodne źródło pomocy technicznej spoza wsi – w tym personel, sprzęt i szkolenia. Determinacja, by nadążyć i przedłużać dobrą pracę, będzie dobrze prosperować, jeśli widoczny postęp wkrótce nadejdzie w jednym lub dwóch miejscach.

Wykrywanie zaawansowanych technologii

Podczas gdy krótkoterminowe ulepszenia technologiczne dają nadzieję na lepszą skuteczność rozminowywania, technologie poddawane energicznym badaniom i rozwojowi do wykorzystania przeciwko terroryzmowi lotniczemu oferują jeszcze więcej nadziei na przyszłość. Przenośne, wytrzymałe wersje tych technologii, które wykrywają niewielkie ilości materiałów wybuchowych, byłyby wymagane do użycia przy rozminowaniu, ale zadanie to z pewnością nie wykracza poza możliwości firm high-tech w Stanach Zjednoczonych i innych krajach.

Technologie te mogłyby wykorzystać fakt, że miny lądowe wykorzystują charakterystyczne materiały o ściśle określonych kształtach i rozmiarach, nadając im właściwości pochłaniania i odbicia mechanicznego, akustycznego, elektromagnetycznego i jądrowego, które są potencjalnie wykrywalne z niewielkiej odległości. Wszystkie miny zawierają materiały wybuchowe o dużej zawartości materiałów wybuchowych, które skądinąd rzadko występują w glebie, a zatem są otwarte na wiele sposobów wykrywania na podstawie ich składu chemicznego.

Takie wykrywanie chemiczne jest prawdopodobnie najbardziej zaawansowaną z tych dróg. Ponieważ wszystkie miny zawierają 10 gramów lub więcej materiałów wybuchowych, jednym ze sposobów uniknięcia czasochłonnego odróżniania min od fałszywych alarmów oraz wykrywania min plastikowych i metalowych jest opracowanie detektorów czułych na obecność materiałów wybuchowych, zarówno w ich faza skondensowana lub parowa. Wiemy, że miny noszą ślady materiałów wybuchowych, ponieważ psy wyszkolone do wyczuwania silnych materiałów wybuchowych mogą wykryć zakopane miny w warunkach polowych w krótkim czasie, z 95-procentowym wskaźnikiem sukcesu i fałszywym alarmem wynoszącym około dwa do jednego. Niestety, psy łatwo się męczą i są drogie w szkoleniu i utrzymaniu. Macierze czujników, z których każdy charakteryzuje się określoną cząsteczką lub związkiem, są dość powszechnie stosowane w przemyśle spożywczym i perfumeryjnym do identyfikacji związków składowych produktów. Amerykańska Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony aktywnie poszukuje szeregu takich czujników przeznaczonych do wykrywania materiałów wybuchowych na lotniskach, które mogą być przystosowane do humanitarnego rozminowywania.

Jeden detektor, który jest już testowo używany na lotniskach, pobiera próbkę powietrza do kolektora, który przekazuje najmniejsze ślady materiałów wybuchowych do urządzenia separującego. Tam przyrząd zwany szybkim chromatografem gazowym oddziela materiały wybuchowe od siebie i od związków niewybuchowych na podstawie czasu, w jakim każdy związek przechodzi przez przyrząd. Każdy związek daje wiarygodną i charakterystyczną sygnaturę. Odnotowując zarówno ten czas sygnatury, jak i jego amplitudę, detektor może określić rodzaj materiału wybuchowego oraz poziom jego stężenia w próbce powietrza. Producent Thermetics Detection z siedzibą w Woburn w stanie Massachusetts twierdzi, że jego system może wykryć obecność 10 do 20 pikogramów TNT – ziarna dwukrotnie większego od pyłku – z czułością tysiąc razy większą niż pies. System jest w stanie wykryć pikogramowe poziomy materiałów wybuchowych w mniej niż minutę i działa dobrze w obecności potencjalnie zakłócających związków w powietrzu lub glebie.

Przedstawiciele firmy uważają, że pojedynczy przenośny, zasilany bateryjnie detektor mógłby wykrywać miny z ponad 90-procentową dokładnością, skanując dziesięć metrów kwadratowych na minutę. Nie wiadomo jeszcze, w jakim stopniu opary i cząstki wybuchowe osadzane przez dawną broń strzelającą w miejscach, gdzie zakopane są miny, mogą generować nieznośnie wysoki poziom hałasu w tle. Szczegółowe pomiary terenowe w miejscach minionych walk, a także poziomy tła na obszarach wolnych od walk i min, muszą zostać przeprowadzone, zanim będzie można w pełni określić praktyczność tego potencjalnego wykrywacza min.

Co najmniej dwie inne technologie mogłyby potencjalnie zostać wykorzystane do wykrywania min poprzez wykrywanie ich głównych ładunków. Pierwsza opiera się na jądrowym rezonansie kwadrupolowym (NQR), elektrostatycznym krewnym rezonansu magnetycznego, który jest obecnie znany w świecie medycznym. NQR to efekt przejawiany przez jądra atomowe, które nie są sferycznie symetryczne, ale lekko zgniecione lub wydłużone na biegunach. Atomy azotu, niemal uniwersalny główny składnik materiałów wybuchowych, mają właśnie taką jądrową asymetrię. W zależności od tego, w jakiej strukturze krystalicznej znajdują się jądra azotu, ich niesferyczność wytwarza unikalny zestaw bardzo wąsko rozstawionych poziomów energetycznych, które są charakterystyczne dla samej krystalicznej substancji stałej. Wybuchowy związek można zatem zidentyfikować na podstawie subtelnego rezonansu tworzących go atomów azotu.

Detektory NQR zostały już przetestowane na lotniskach, gdzie w ciągu sześciu sekund udało im się wykryć wojskowy materiał wybuchowy RDX w ilościach porównywalnych z tymi w kopalni. Testy przeprowadzone w Naval Research Laboratory z siedzibą w Aleksandrii w Wirginii wykazały, że detektory NQR, na które nie mają wpływu zanieczyszczenia gleby, takie jak metale i magnesy, mogą niezawodnie odróżnić materiały wybuchowe od innych materiałów azotowych w glebie, takich jak nawóz lub organizmy żywe. Detektor polowy NQR działałby podobnie jak ręczny wykrywacz metali, ale wymagałby plecaka, aby pomieścić większą baterię. Komercyjny deweloper NQR, firma Quantum Magnetics z San Diego, szacuje, że prototypowy wykrywacz min oparty na NQR mógłby zostać opracowany w ciągu dwóch lat, kosztem około 1 miliona dolarów. Uważają, że cena takich wykrywaczy, wyprodukowanych kiedyś w ilościach kilku tysięcy, byłaby prawdopodobnie niższa niż 10 000 dolarów za sztukę, czyli od dwóch do trzech razy wyższa niż cena wysokiej jakości wykrywaczy metali. Przy odpowiednim poziomie finansowania rozwoju jest całkiem możliwe, że NQR może stać się skutecznym narzędziem do odróżniania kopalni od śmieci metalowych w ciągu 3 do 5 lat, redukując wskaźnik fałszywych alarmów do znikomego poziomu.

Obecnie jednak technologia stwarza pewne trudności. Dominującą przeszkodą jest skuteczne wykrywanie TNT, wybuchowego składnika 80 procent min lądowych. TNT ma samoistnie słaby sygnał NQR, co wymaga dłuższego czasu integracji w detektorze. Wykrywacz min NQR, który musiałby pozostawać w każdym miejscu na ziemi przez kilka minut, byłby zdecydowanie zbyt wolny, chociaż prawdopodobnie nadal mógłby okazać się przydatny w odróżnianiu min od złomu.

Drugim sposobem wykrywania plastikowych min na podstawie ich zawartości wybuchowej jest oświetlenie gruntu wiązką niskoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego. Ze względu na różnicę w ich średniej liczbie atomowej, gleba będzie absorbować padające na nią promienie rentgenowskie o niskiej energii, podczas gdy lżejsza mina rozproszy dużą część nadchodzącego promieniowania. Na zdjęciu kopalnia jawi się więc jako świetlista plama na ciemnym tle gleby. Eksperymenty przeprowadzone już w 1975 roku przez Centrum Badań i Rozwoju Urządzeń Mobilności US Army wykazały, że choć wówczas niezręczna, niezdarna i niebezpieczna, metoda faktycznie działa, jednoznacznie wykrywając małe (o średnicy sześciu centymetrów) plastikowe miny zakopane pod ziemią. dwa centymetry gleby.

Chociaż detektory rozpraszania wstecznego promieniowania rentgenowskiego dobrze sprawdzają się w wykrywaniu materiałów wybuchowych i innych materiałów o niskiej liczbie atomowej na lotniskach i na posterunkach celnych, mają one wady w wykrywaniu min plastikowych: nie są w stanie wiarygodnie odróżnić materiałów wybuchowych od innych materiałów o podobnej liczbie atomowej (takich jak korzenie i woda). ), wykrywają tylko miny zakopane płytko i wymagają silnego źródła promieniowania jonizującego, które mogłoby stanowić zagrożenie dla zdrowia operatora. Ręczny detektor może zatem okazać się niepraktyczny, ale detektory rozpraszania wstecznego promieniowania rentgenowskiego mogą być ostatecznie wykorzystywane w zdalnie sterowanych pojazdach do rozminowywania do wykrywania plastikowych min w połączeniu z wykrywaczem metalu, takim jak magnetometr wijący się.

Rozpoczęcie globalnej kampanii rozminowywania

Aby humanitarne rozminowywanie było wykonalne na dużą skalę, tempo rozminowywania musi znacznie wzrosnąć, aby obniżyć ogólne koszty i uzasadnić wydatki na bardziej wyrafinowany sprzęt. Będzie to wymagało stopniowego przejścia od pracochłonnego podejścia low-tech do pośredniego etapu wprowadzania elektronarzędzi i detektorów dyskryminacyjnych. Ostatni etap będzie wymagał opracowania autonomicznych, zmechanizowanych systemów rozminowywania, aby uwzględnić niektóre z bardziej zaawansowanych technologii wykrywania, które opisaliśmy. Taki postęp będzie wymagał spójnego, trwałego i odpowiednio wspieranego wysiłku badawczo-rozwojowego w wysokości dziesiątek milionów dolarów rocznie przez kilka lat.

Niestety, frustracja z powodu marginalnych rezultatów nawet najbardziej heroicznych dotychczasowych prób rozminowania doprowadziła do zmęczonej obojętności zarówno wśród opinii publicznej, jak i decydentów. Ta frustracja doprowadziła z kolei do utraty szans na nowe rozwiązania. Konstelacja organizacji humanitarnych, które cierpliwie wzięły na siebie większość wysiłków rozminowywania, w tym Czerwony Krzyż, CARE i ONZ, żeby wymienić tylko kilka, miała niewielki kontakt ze społecznościami naukowymi i technicznymi w środowiskach akademickich i wysoko- branże technologiczne, które mogłyby zwiększyć wydajność rozminowywania. Ze swojej strony środowiska naukowe i techniczne w rozwiniętym świecie w dużej mierze zignorowały ten problem. Przykładem tego braku partnerstwa technologicznego jest nagroda w wysokości miliona funtów zaoferowana kilka lat temu przez rząd brytyjski za akceptowalny plan rozminowania odległego i trudnego terenu Falklandów.

ukryć