Hvorfor eksplosivdetektorer fortsatt ikke kan slå en hunds nese

Golden retriever og kunstig hundesnute

Golden retriever og kunstig hundesnute Bob O'Connor





  • Les vår relaterte historie om delfiner i den amerikanske marinen

I nesten like lenge som hærer har kjempet mot hverandre, har de vervet dyr til å hjelpe. Spesielt hester var avgjørende i årtusener. Som historikeren Morris Rossabi har skrevet om den mongolske erobringen av Asia, preget mobilitet og overraskelse militærekspedisjonene ledet av Genghis Khan og hans befal, og hesten var avgjørende for slik taktikk og strategi. Hester kunne uten overdrivelse omtales som de interkontinentale ballistiske missilene fra det trettende århundre. Historikeren David Edgerton bemerker at så sent som i første verdenskrig var Storbritannias evne til å utnytte verdens hestemarkeder avgjørende for landets militære makt.

Hester er fremdeles sporadisk viktige, som i den amerikanske invasjonen av Afghanistan i 2001, da spesialstyrketroppene på hesteryggen kalte inn bombeangrep via satellittradioer, ved å bruke laserbetegnelser og GPS-referansepunkter for å lede bombene. Men hester er bare svært sjelden verktøyet som skiller nederlag fra seier: I alle unntatt de mest eksepsjonelle omstendighetene har de blitt erstattet av stridsvogner, lastebiler, satellitter og fly.

Krigs- og fredsspørsmålet

Denne historien var en del av november 2019-utgaven vår



  • Se resten av saken
  • Abonnere

Men mens hester stort sett er borte fra moderne hærer, er ikke hunder det. Fra og med 2016 telte det amerikanske militæret over 1740 militære brukshunder blant sine rekker. På Lackland Air Force Base i San Antonio avler militæret opp sine egne slanke valper – hovedsakelig tyske hyrder og belgiske malinois – som blir stelt for militærtjeneste fra deres første klynk. Noen vil vaske ut; andre vil gå videre til fire til syv måneder med grunnleggende lydighetsinstruksjoner før de får mer spesialisert opplæring i hvordan de skal vokte baser, bakholde fiendtlige stridende og snuse opp eksplosive enheter. Derfra smalner feltet ytterligere inn. Den amerikanske hæren anslår at for å produsere 100 krigsklare hunder, må den trene 200.

Før han gikk inn i bygninger i Afghanistan, sendte Thomas, en fallskjermjeger fra den amerikanske hæren som ba om å bli identifisert med et pseudonym, ofte sin tropps belgiske malinois først for å sikre at ingen fiendtlige soldater eller andre overraskelser ventet inne. I løpet av en dag med spesielt harde kamper var Thomas i en bygning og lette etter et sted å behandle en såret soldat, da han hørte en lyd fra et tilstøtende rom. Da han rundet hjørnet for å undersøke, husker han at han så en skygge og et lysglimt. Det var en Taliban-innleid tsjetsjensk jagerfly med en AK-gevær rettet direkte mot ansiktet hans.

Du ønsker å kunne prøve miljøet på en smart måte, og hunder har gitt oss mye innsikt i hvordan det ser ut.



Akkurat da jagerflyen klemte avtrekkeren til våpenet sitt, kom peletonens hund flammende inn i rommet fra gangen og låste seg fast i nakken hans og rykket ham bakover. Skuddet hans ble avledet, og sparte livet til Thomas.

Etter det tok Thomas med seg hunden på alle oppdrag han kunne. Noen ganger sa folk til meg - 'Å, du trenger ikke en hund for det,' sier han. Og jeg ville si: 'Ja, jeg trenger en hund. Er du på bakken? Du er ikke på bakken. Jeg tar med hunden.'

Forsvaret er også avhengig av hunder for å snuse opp eksplosiver. Hunders luktesans anslås å være 10 000 til 100 000 ganger sterkere enn gjennomsnittsmenneskets. Forskning verdt milliarder av dollar på kunstige detektorer har ennå ikke produsert noe bedre. I motsetning til metalldetektorer, som også brukes til å lokalisere veikantbomber og landminer, kan hjørnetenner trenes til å plukke opp ikke-metalliske eksplosive enheter laget av gjødsel og andre husholdningsartikler. Dette talentet har vist seg spesielt nyttig i Afghanistan, hvor mange nedgravde eksplosiver er improvisert fra vanlige kjemikalier pakket inn i plastkanner.



Forskere har lenge prøvd – og mislyktes – å lage enheter som er i stand til å overgå snuten til en hund. Fra 1997 dedikerte DARPA 25 millioner dollar til et initiativ kalt Dog's Nose, som delte ut tilskudd til forskere for å utvikle landminedetektorer. På det tidspunktet ble anslagsvis 100 millioner miner begravet i omtrent 60 land. Men ifølge DARPA-programmets direktør, Regina Dugan, hadde ikke teknologien for å finne dem utviklet seg mye siden andre verdenskrig. Det eneste landminedeteksjonsutstyret som ble utstedt til amerikanske soldater i felten, var metalldetektoren og en skarp, spiss pinne, skrev hun i 2000. (Pinnen var for å presse bakken for uregelmessigheter.)

De resulterende maskinene, hvorav de fleste hadde polymerbelagte rør som reagerte når de ble utsatt for eksplosiver, virket lovende når de ble brukt i sterile laboratorier. Men i mer realistiske miljøer ble ting mer rotete. Da en av maskinene ble satt opp mot landmineoppdagende hunder ved Auburn University i Alabama i 2001, var hjørnetennene med høyest ytelse omtrent 10 ganger mer følsomme. I et 22 mål stort gresskledd anlegg i Missouri hvor DARPA inviterte deltakere til å teste enhetene sine, var noen for lydhøre, og reagerte på planter og jord i tillegg til eksplosiver.

Et tiår senere, i 2010, innrømmet sjefen for Joint Improvised Explosive Device Defeat Organization (JIEDDO) at til tross for hele 19 milliarder dollar av statlige investeringer i spiondroner, radiojammere og flymonterte sensorer ment å bekjempe improviserte eksplosive enheter (IEDs) ), forble hunder uten sidestykke som detektorer av farlige enheter. Mens sensorer vanligvis fant halvparten av IED-ene før de eksploderte, fant hundespann 80 % av dem.



NIST

De nyeste kunstige detektorene kan oppdage mindre spor av kjemikalier enn en hund kan. Men disse detektorene er store, forklarer Matthew Staymates, en maskiningeniør og væskedynamiker ved National Institute of Standards and Technology (NIST): Den må kobles til en vegg, du trenger en enorm mengde infrastruktur, gasser og vakuumpumper— og du må ta med prøven til maskinen din.

Ikke desto mindre har kunstige detektorer en rolle å spille på steder som flyplasser, hvor alle passasjerer må passere sikkerhetskontroller, og hunder har gitt inspirasjon til å forbedre dem. Staymates brukte en 3D-printer for å gjenskape nesen til en kvinnelig labrador retriever ved navn Bubbles. Resultatet er en snuteformet forlengelse som går på forsiden av kommersielt tilgjengelige eksplosivdetektorer. Den snuser luft som en hund, puster inn og ut flere ganger i sekundet i stedet for kontinuerlig å suge inn luft som slike maskiner vanligvis gjør.

Forskerne fant at denne metoden, kontraintuitivt, trekker inn prøver av luft fra lengre unna, og trekker inn flere av kjemikaliene som flyter rundt. Ni av 10 ganger vet du ikke hvor den slemme fyren med en rørbombe i sekken er, forklarer Staymates. Så du ønsker å kunne prøve miljøet på en smart måte, og hunder har gitt oss mye innsikt i hvordan det ser ut.

Til tross for denne fremgangen er en hund fortsatt mye mer effektiv enn en elektronisk bombesniffer – ikke minst fordi et dyr, som et menneske, men i motsetning til en maskin, kan reagere på uforutsigbare situasjoner. Så noen forskere har fokusert sin innsats ikke på å erstatte arbeidsdyr, men på å forbedre ytelsen deres.

I 2017 utviklet et team ved MITs Lincoln Laboratory et nytt massespektrometer, omtrent på størrelse med en stor kommode, som kunne identifisere spormengder av kjemikalier på linje med hundens ytelse. Ikke bare var den imponerende følsom, men den var rask og fullførte vurderingene på omtrent ett sekund. Forskerne var begeistret for enhetens potensial til ikke å erstatte bombesniffende hunder, men heller hjelpe til med å trene dem.

Teamet fikk hunder til å lokalisere eksplosiver som tidligere var skjult i dunker, som også ble analysert med spektrometeret. Maskinen oppdaget at noen av de oppfattede feilene hundene gjorde – identifisering av eksplosiver i antatt tomme fartøyer – ikke var feil i det hele tatt; beholderne var kryssforurenset. Det gjorde det mulig for trenerne å bedre regulere når de skulle berømme og belønne sine hundestudenter, noe som forsterket deres deteksjonsevner.

Selv om noen laboratorier ønsket å tilpasse maskinen for å erstatte hunder, var MIT-teamet uenig. I en pressemelding på den tiden sa Roderick Kunz, som ledet forskningen: Vår følelse er at et slikt verktøy er bedre rettet mot å forbedre de allerede beste detektorene i verden - hjørnetenner.

Haley Cohen Gilliland er forfatter i Los Angeles.

gjemme seg