https://frosthead.com

Как светещата почва може да помогне за намирането на земни мини

Във време, когато се говори много за „Майка на всички бомби“ и възможността за конфликт, включващ ядрени оръжия, наземна мина може да изглежда артефакт на минали конфликти, оръжие, което няма много общо с масовото унищожение.

И все пак прозаичното устройство продължава да предизвиква своя собствена форма на терор по света, понякога дълго след като войните са приключили. През 2015 г. броят на хората, убити или осакатени от наземните мини и други експлозивни остатъци от войната, нарасна до 6 461, увеличение със 75 процента, според данните на 2016 г. Landmine Monitor. Големият скок беше до голяма степен свързан с конфликти в Афганистан, Сирия, Либия, Украйна и Йемен.

Почти 80 процента от жертвите са цивилни, а близо 40 процента са деца.

От влизането в сила на международен договор за забрана на мин през 1999 г. десетки милиони противопехотни мини бяха унищожени. Но почти 110 милиона остават погребани в полета и гори, съобщава Landmine Monitor, който също така оценява разходите за премахването на мина - такава, която може да струва едва 3 долара - може да достигне 1000 долара.

Когато мини се движат

Колкото и скъп и методичен да е процесът за извличане на мини, още по-трудно е да ги намерите. Надеждната технология бавно се развива извън конвенционалния металотърсач, а на места гигантските плъхове все още са метод за откриване на избор.

Инженерите от германския Ruhr-Universität Bochum и Техническия университет Ilmenau постигат напредък в разработването на проникваща в земята радарна технология, като целта е един ден да я реализират чрез ръчно устройство. Изграждането на прототип обаче може да отнеме няколко години.

В Израел учените от Еврейския университет в Йерусалим взеха съвсем различен подход - за да свършат работата, разчитат на генетично инженерни бактерии. В проучване, публикувано наскоро в Nature Biotechnology, екипът от изследователи съобщи, че са успели да създадат микроби, които произвеждат флуоресцентни молекули, когато влязат в контакт с изпарения, които изтичат от експлозивния компонент в мини.

Наред с хранителните вещества и водата, инженерните бактерии от E. coli бяха поставени в полимерни топчета с диаметър само три милиметра. Мънистата бяха разпръснати върху тестово поле, където бяха заровени експлозиви. Тогава 24 часа по-късно, с помощта на лазерна сканираща система, учените успяха да намерят мините въз основа на мястото, където почвата свети.

„След като разберете къде е мина, не е толкова трудно да я неутрализирате“, казва Ахарон Агранат, който ръководи проектирането и изграждането на системата за дистанционно сканиране. „Проблемът е да знаем къде е. Неща като метеорологичните условия и кални капки могат да причинят преминаване на мини през годините. Не винаги са на едно и също място, където са били погребани. "

светещи микробни мъниста.jpg Тези светещи микробни топчета демонстрират флуоресцентния сигнал, произведен от бактериите. (Еврейски университет)

В това, което той описва като „квинтесенциално мултидисциплинарно изследване“, Агранат, приложен физик, работи в тясно сътрудничество с Шимшон Белкин, микробиолог, създал бактериалните сензори, и Амос Нусинович, биохимик, който капсулира микробите в полимерните зърна. Те заредиха около 100 000 клетки за откриване на пара във всяко топче. Лазерът в системата за откриване на Agranat успя да открие експлозивите, докато е монтиран на количка на около 70 фута.

„Предимството на флуоресценцията е, че можем да накараме лазера да разпознава само тази светлина“, обяснява той, „а не всяка светлина, отразена от земята, или от луната, или от светлините наблизо. Тази светлина не реагира на нашия лазерен лъч. Така че, можем да работим на открито. Това се оказа много ефективно. "

Поемане на предизвикателства

Изследванията им в този момент, признава Агранат, са на етап доказателство. Те показаха, че процесът им може да работи, но и двамата признават, че има предизвикателства, които все още трябва да преодолеят, преди да може да се използва широко.

Белкин казва, че трябва да направят сензорните бактерии още по-чувствителни и стабилни и трябва да увеличат скоростта на сканиране, за да се справят с големи площи, които съдържат наземни мини.

„Има много предположения, които участват в успеха на тази методология“, отбелязва Агранат. „Като за начало дали дадено изпарение от мината ще излезе на повърхността или достатъчно ще достигне повърхността, за да бъде открито?“

Има и други въпроси. „Трябва да знаем какво се случва в различни минни полета“, казва Агранат. „Начинът, по който те са в земята, варира от място на място, климатичните условия са различни, типът на почвата е различен, типът на мини е различен.

„Това, което трябва да се направи сега, е да се види колко ефективно ще бъде това във всички тези различни ситуации.“

лазерно сканиране-system.jpg Това е лазерно базирана система за сканиране, използвана за локализиране на погребани сухопътни мини. (Еврейски университет)

Още едно предизвикателство е да може да се свие размерът на сканиращото оборудване, така че то да може да бъде превозвано от лек безпилотен самолет или дрон, което позволява да се изследват по-големи площи.

Но те продължават да напредват. Сега, те казват, че могат да открият експлозиви само три часа след като пълните с бактерии топчета се разпространяват в поле. Те също така програмират бактериите да имат ограничен период от живота, за да облекчат всички опасения относно въвеждането на генно-инженерни микроби в околната среда.

Със сигурност трябва да се направят още изследвания, но Agranat се насърчава от резултатите досега.

„Доколкото знам, това е първият случай на дистанционно проучване на погребани наземни мини“, казва той. „Повечето въпроси се отнасят до неща като ефективност на разходите. Но няма шоустопър, на който да посочим. "

Как светещата почва може да помогне за намирането на земни мини