В то время, когда много говорят о «Матери всех бомб» и о возможности конфликта, связанного с ядерным оружием, наземная мина может показаться артефактом прошлых конфликтов, оружием, которое имеет мало общего с массовым уничтожением.
И все же прозаическое устройство продолжает вызывать свою собственную форму террора во всем мире, иногда даже после окончания войн. В 2015 году, согласно данным Landmine Monitor 2016, число людей, погибших или пострадавших от наземных мин и других взрывоопасных пережитков войны, возросло до 6 461, увеличившись на 75 процентов. Большой скачок был в значительной степени связан с конфликтами в Афганистане, Сирии, Ливии, Украине и Йемене.
Почти 80 процентов жертв были гражданскими лицами, и почти 40 процентов были детьми.
Со времени вступления в силу в 1999 году международного договора о запрещении мин были уничтожены десятки миллионов противопехотных мин. Но почти 110 миллионов остаются похороненными в полях и лесах, сообщает Landmine Monitor, который также оценивает затраты на удаление шахты, которая могла бы стоить всего 3 доллара, а может достигать 1000 долларов.
Когда мины движутся
Такой же дорогостоящий и методичный процесс, как и добыча мин, найти их еще сложнее. Надежная технология медленно развивалась за пределами обычного металлоискателя, и в некоторых местах гигантские крысы по-прежнему остаются предпочтительным методом обнаружения.
Инженеры немецкого университета Рур-Университета Бохума и Технического университета Ильменау добиваются прогресса в разработке технологии радиолокационного проникновения на землю с целью однодневного внедрения ее с помощью портативного устройства. Однако создание прототипа может занять несколько лет.
В Израиле ученые из Еврейского университета в Иерусалиме придерживаются совершенно другого подхода - они полагаются на генно-инженерные бактерии для выполнения этой работы. В исследовании, недавно опубликованном в Nature Biotechnology, группа исследователей сообщила, что им удалось создать микробы, которые вырабатывают флуоресцентные молекулы, когда вступают в контакт с парами, которые вытекают из взрывчатого компонента в шахтах.
Наряду с питательными веществами и водой, спроектированные бактерии E.coli были заключены в полимерные шарики диаметром всего три миллиметра. Бусинки были разбросаны по испытательному полю, где были похоронены взрывчатые вещества. Затем через 24 часа, используя систему лазерного сканирования, ученые смогли определить местонахождение мин в зависимости от того, где светилась почва.
«Как только вы узнаете, где находится шахта, ее не так сложно нейтрализовать», - говорит Аарон Агранат, который руководил проектированием и конструированием системы дистанционного сканирования. «Проблема в том, чтобы знать, где это. Такие вещи, как погодные условия и оползни, могут привести к тому, что шахты будут перемещаться годами. Они не всегда находятся в том же месте, где были похоронены в первый раз.
Эти светящиеся микробные шарики демонстрируют флуоресцентный сигнал, производимый бактериями. (Еврейский университет) В том, что он называет «наиболее существенным междисциплинарным исследованием», Агранат, физик-прикладник, тесно сотрудничал с Шимшоном Белкиным, микробиологом, создавшим бактериальные сенсоры, и Амосом Нусиновичем, биохимиком, который заключил микробы в полимерные шарики. Они загрузили около 100 000 пароанализаторов внутри каждой бусинки. Лазер в системе обнаружения Аграната смог обнаружить взрывчатку, когда он был установлен на тележке на расстоянии около 70 футов.
«Преимущество флуоресценции заключается в том, что мы можем позволить лазеру обнаруживать только этот свет, - объясняет он, - а не любой свет, отраженный от земли, луны или окружающих источников света. Этот свет не реагирует на наш лазерный луч. Итак, мы можем работать на улице. Это оказалось очень эффективным ».
Принимая вызовы
Агранат признает, что их исследования на данный момент находятся на стадии проверки концепции. Они показали, что их процесс может работать, но оба признают, что есть проблемы, которые им еще предстоит преодолеть, прежде чем его можно будет широко использовать.
Белкин говорит, что они должны сделать сенсорные бактерии еще более чувствительными и стабильными, и им нужно увеличить скорость сканирования, чтобы справиться с большими площадями, которые содержат мины.
«Есть много предположений, которые связаны с успехом этой методологии», отмечает Агранат. «Для начала, с учетом того, что пары, выпущенные шахтой, достигнут поверхности, или этого достаточно, чтобы достичь поверхности, чтобы ее можно было обнаружить?»
Есть и другие вопросы. «Нам нужно знать, что происходит на разных минных полях», - говорит Агранат. «То, как они находятся в земле, меняется от места к месту, климатические условия разные, тип почвы другой, тип шахт другой.
«Что нужно сделать сейчас, это увидеть, насколько эффективно это будет во всех этих различных ситуациях».
Это лазерная сканирующая система, используемая для обнаружения захороненных мин. (Еврейский университет) Еще одна проблема заключается в том, чтобы иметь возможность уменьшить размеры сканирующего оборудования, чтобы его можно было перевозить на легком беспилотном летательном аппарате или беспилотнике, что позволяет проводить обследование больших площадей.
Но они продолжают прогрессировать. Теперь они говорят, что могут обнаружить взрывчатку только через три часа после того, как заполненные бактериями шарики распространятся по полю. Они также программируют бактерии на ограниченный срок службы, чтобы облегчить любые опасения по поводу введения генно-инженерных микробов в окружающую среду.
Конечно, необходимо провести дополнительные исследования, но результаты пока что воодушевляют Аграната.
«Насколько я знаю, это первый случай дистанционного зондирования захороненных наземных мин», - говорит он. «Большинство вопросов касаются таких вещей, как эффективность затрат. Но мы не можем указать на то, на что мы можем указывать ».
