Hvorfor sprængstofdetektorer stadig ikke kan slå en hunds næse

Golden retriever og kunstig hundetryne

Golden retriever og kunstig hundetryne Bob O'Connor





  • Læs vores relaterede historie om delfiner i den amerikanske flåde

I næsten lige så længe som hære har kæmpet mod hinanden, har de hyret dyr til at hjælpe. Især heste var afgørende i årtusinder. Som historikeren Morris Rossabi har skrevet om den mongolske erobring af Asien, karakteriserede mobilitet og overraskelse de militære ekspeditioner ledet af Djengis Khan og hans befalingsmænd, og hesten var afgørende for en sådan taktik og strategi. Heste kunne uden overdrivelse omtales som de interkontinentale ballistiske missiler fra det trettende århundrede. Historikeren David Edgerton bemærker, at så sent som i Første Verdenskrig var Storbritanniens evne til at udnytte verdens hestemarkeder afgørende for dets militære magt.

Heste er stadig af lejlighedsvis betydning, som i den amerikanske invasion af Afghanistan i 2001, hvor specialstyrker til hest tilkaldte bombeangreb via satellitradioer ved at bruge laserdesignatorer og GPS-referencepunkter til at styre bomberne. Men heste er kun meget sjældent det værktøj, der adskiller nederlag fra sejr: I alle undtagen de mest usædvanlige omstændigheder er de blevet erstattet af tanks, lastbiler, satellitter og fly.

Krigs- og fredsspørgsmålet

Denne historie var en del af vores november 2019-udgave



  • Se resten af ​​problemet
  • Abonner

Men mens heste stort set er væk fra moderne hære, er hunde det ikke. Fra 2016 talte det amerikanske militær over 1.740 militære brugshunde blandt sine rækker. På Lackland Air Force Base i San Antonio opdrætter militæret sine egne slanke hvalpe – hovedsageligt tyske hyrder og belgiske malinois – som bliver klaret til militærtjeneste fra deres første klynken. Nogle vil vaske ud; andre vil gå videre til fire til syv måneders grundlæggende lydighedsinstruktion, før de modtager mere specialiseret træning i, hvordan man bevogter baser, angriber fjendtlige kombattanter og opsnuser eksplosive anordninger. Derfra indsnævres feltet yderligere. Den amerikanske hær anslår, at for at producere 100 krigsklare hunde skal den træne 200.

Inden han gik ind i bygninger i Afghanistan, sendte Thomas, en amerikansk hærs faldskærmsjæger, der bad om at blive identificeret ved et pseudonym, ofte sin delings belgiske malinois først for at sikre, at ingen fjendtlige soldater eller andre overraskelser ventede indenfor. I løbet af en dag med særligt hårde kampe var Thomas i en bygning og ledte efter et sted at behandle en såret soldat, da han hørte en støj fra et tilstødende rum. Da han rundede hjørnet for at undersøge det, husker han, at han så en skygge og et lysglimt. Det var en Taliban-lejet tjetjensk jager med et AK-gevær rettet direkte mod hans ansigt.

Du vil gerne kunne prøve miljøet på en smart måde, og hunde har givet os en masse indsigt i, hvordan det ser ud.



Lige da jageren trykkede på aftrækkeren på sit våben, kom delingens hund flammende ind i lokalet fra gangen og låste sig fast i hans hals og rykkede ham bagud. Hans skud blev omdirigeret og skånede Thomas liv.

Derefter tog Thomas hunden med på enhver mission, han kunne. Nogle gange sagde folk til mig - 'Åh, det behøver du ikke en hund til,' siger han. Og jeg ville sige: 'Ja, jeg har brug for en hund. Er du på jorden? Du er ikke på jorden. Jeg tager hunden med.'

Militæret er også stærkt afhængig af hunde til at opsnuse sprængstoffer. Hundes lugtesans anslås at være 10.000 til 100.000 gange stærkere end det gennemsnitlige menneskes. Forskning for milliarder af dollars på kunstige detektorer har endnu ikke produceret noget bedre. I modsætning til metaldetektorer, som også bruges til at lokalisere vejsidebomber og landminer, kan hjørnetænder trænes til at samle op på ikke-metalliske eksplosive enheder, som er lavet af gødning og andre husholdningsartikler. Dette talent har vist sig særligt nyttigt i Afghanistan, hvor mange nedgravede sprængstoffer er improviseret fra almindelige kemikalier pakket ind i plastikkander.



Forskere har længe forsøgt - og mislykkedes - at skabe enheder, der er i stand til at udkonkurrere en hunds tryne. Fra 1997 dedikerede DARPA 25 millioner dollars til et initiativ kaldet Dog's Nose, som uddelte tilskud til forskere til at udvikle landminedetektorer. På det tidspunkt blev anslået 100 millioner miner begravet i cirka 60 lande. Men ifølge DARPA-programmets direktør, Regina Dugan, var teknologien til at finde dem ikke udviklet sig meget siden Anden Verdenskrig. Det eneste landminedetektionsudstyr, der blev udstedt til amerikanske soldater i felten, var metaldetektoren og en skarp, spids pind, skrev hun i 2000. (Pinden var for at skabe uregelmæssigheder i jorden).

De resulterende maskiner, hvoraf de fleste havde polymerbelagte rør, der reagerede, når de blev udsat for sprængstoffer, virkede lovende, når de blev brugt i sterile laboratorier. Men i mere realistiske miljøer blev tingene mere rodede. Da en af ​​maskinerne blev stillet op mod landmine-detekterende hunde ved Auburn University i Alabama i 2001, var de højest ydende hunde cirka 10 gange mere følsomme. I en 22-acre græsbevokset facilitet i Missouri, hvor DARPA inviterede deltagere til at teste deres enheder, var nogle for lydhøre og reagerede på planter og jord ud over sprængstoffer.

Et årti senere, i 2010, indrømmede chefen for Joint Improvised Explosive Device Defeat Organisation (JIEDDO), at på trods af hele 19 milliarder dollars statsinvesteringer i spiondroner, radiojammere og flymonterede sensorer beregnet til at bekæmpe improviserede eksplosive anordninger (IED'er). ), forblev hunde uden sidestykke som detektorer af de farlige enheder. Mens sensorer typisk fandt halvdelen af ​​IED'erne, før de eksploderede, fandt hundehold 80 % af dem.



NIST

De nyeste kunstige detektorer kan registrere mindre spor af kemikalier, end en hund kan. Men disse detektorer er store, forklarer Matthew Staymates, en maskiningeniør og væskedynamiker ved National Institute of Standards and Technology (NIST): Den skal tilsluttes en væg, du har brug for en enorm mængde infrastruktur, gasser og vakuumpumper— og du skal bringe prøven til din maskine.

Ikke desto mindre har kunstige detektorer en rolle at spille i steder som lufthavne, hvor alle passagerer skal igennem sikkerhedskontrollen, og hunde har givet inspiration til at forbedre dem. Staymates brugte en 3D-printer til at kopiere næsen på en kvindelig labrador retriever ved navn Bubbles. Resultatet er en snudeformet forlængelse, der går på forsiden af ​​kommercielt tilgængelige sprængstofdetektorer. Den snuser luft som en hund, indånder og udånder flere gange i sekundet i stedet for konstant at suge luft ind, som sådanne maskiner normalt gør.

Forskerne fandt ud af, at denne metode kontraintuitivt trækker prøver af luft længere væk og trækker flere af de kemikalier, der flyder rundt. Ni ud af 10 gange ved du ikke, hvor den onde fyr med en rørbombe i rygsækken er, forklarer Staymates. Så du vil gerne kunne prøve miljøet på en smart måde, og hunde har givet os en masse indsigt i, hvordan det ser ud.

På trods af disse fremskridt er en hund stadig meget mere effektiv end en elektronisk bombesniffer – ikke mindst fordi et dyr, ligesom et menneske, men i modsætning til en maskine, kan reagere på uforudsigelige situationer. Så nogle videnskabsmænd har fokuseret deres indsats ikke på at erstatte arbejdende dyr, men på at forbedre deres præstationer.

I 2017 udviklede et team på MITs Lincoln Laboratory et nyt massespektrometer, på størrelse med en stor kommode, der kunne identificere spormængder af kemikalier på niveau med hundes ydeevne. Ikke kun var den imponerende følsom, men den var hurtig og fuldførte sine vurderinger på omkring et sekund. Forskerne var begejstrede for enhedens potentiale til ikke at erstatte bombesniffende hunde, men snarere hjælpe med at træne dem.

Holdet fik hunde til at lokalisere sprængstoffer, der tidligere var gemt i dåser, som også blev analyseret med spektrometeret. Maskinen opdagede, at nogle af de opfattede fejl, som hundene lavede - at identificere sprængstoffer i formodet tomme fartøjer - slet ikke var fejl; containerne var blevet krydskontamineret. Det gjorde det muligt for trænerne bedre at regulere, hvornår de skulle rose og belønne deres hundeelever, hvilket styrkede deres detektionsevner.

Selvom nogle laboratorier ønskede at tilpasse maskinen til at erstatte hunde, var MIT-holdet uenige. I en pressemeddelelse på det tidspunkt sagde Roderick Kunz, der ledede forskningen: Vores fornemmelse er, at et sådant værktøj er bedre rettet mod at forbedre de allerede bedste detektorer i verden - hjørnetænder.

Haley Cohen Gilliland er forfatter i Los Angeles.

skjule