Wykrywanie min tanim sposobem

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Pozostałością większości konfliktów zbrojnych są liczne zaminowane tereny. Miny przeciwpiechotne są tanie i można je zrzucać np. z samolotu w masowych ilościach, są więc powszechnie stosowane. Niestety, większość z nich pozostaje niebezpieczna przez przynajmniej dziesięciolecia, stwarzając zagrożenie dla ludności cywilnej jeszcze długo po zakończeniu wojny. Rozminowywanie zaś to trudna i bardzo kosztowna rzecz. W wielu miejscach świata ludzie wciąż żyją niemal na polach minowych, ryzykując swoje życie każdego dnia.

Dlatego wciąż poszukiwane są alternatywne metody wykrywania i neutralizowania min lądowych. Wizerunek sapera, dźgającego szpikulcem ziemię, centymetr po centymetrze, odchodzi w niepamięć. Dziś w cenie są bardziej wyrafinowane metody, najlepiej nie narażające człowieka oraz możliwie masowe i zautomatyzowane. Do najbardziej oryginalnych zaliczyć można wykorzystywanie specjalnie wytrenowanych szczurów, wykrywających zapach materiałów wybuchowych oraz wysiewanie roślin zmieniających kolor w reakcji na zmiany składu chemicznego gleby, powodowane przez miny. Niestety, większość sposobów jest albo mało skuteczna, albo kosmicznie droga, jak laserowy, dopplerowski system wykrywania min, który kosztuje ponad milion dolarów.

Dlatego Laboratorium Badawcze Armii Stanów Zjednoczonych (U.S. Army Research Laboratory) finansuje projekt, mający na celu stworzenie taniego i skutecznego sposobu wykrywania ukrytych pod ziemią min. Blisko tego celu jest profesor John Scales, wykładowca w Szkole Górniczej Kolorado (Colorado School of Mines) wraz ze swoim współpracownikiem Martinem Smithem i grupą studentów. Stworzyli oni skuteczny, ultradźwiękowo-mikrofalowy system wykrywania min, posługując się wyłącznie częściami dostępnymi w handlu: w sklepach, czy na aukcjach internetowych. Cena takiego aparatu to 10 tysięcy dolarów, z pozoru dużo, ale w porównaniu z przyrządem kosztującym okrągły milion, to wręcz grosze.

Technika obmyślona przez zespół prof. Scalesa pozwala na wykrywanie min z dużej odległości, nie przeszkadza jej ani gruba warstwa gleby, ani roślinność. Sztuczka polega na wzbudzeniu drgań ziemi przy pomocy ultradźwięków, a następnie mierzeniu ich za pomocą promieniowania mikrofalowego i analizowaniu. Specyfika drgań pozwala wygodnie i z daleka zidentyfikować zakopane miny.

Konstruowanie aparatu jeszcze nie zostało zakończone, ale już na uwadze są inne potencjalne zastosowania, w tym cywilne. Wykrywanie wibracji - naturalnych i wzbudzanych - na odległość pozwoliłoby na przykład szybko i skutecznie sprawdzać kondycję budynków, mostów, czy tam, wykrywać i analizować szerokie spektrum podziemnych instalacji czy obiektów.

Nade wszystko wynalazek prof. Scalesa może uratować życie i zdrowie dziesiątkom tysięcy ludzi, którzy na całym świecie - od Wietnamu po Bałkany - muszą żyć na terenach niedawnych wojen.

[amperion 3]

Ultra dźwięki są od dawna wykorzystywane w badaniu np. stalowych konstrukcji, to są tzw badania nieniszczące.

Do badan gleby też się używa od dawna ultradźwięków. Do generowania i odbierania ultradźwięków służą głowice piezoelektryczne. Wiedząc że dźwięk rozchodzi się w różnych ośrodkach z różną prędkością, a że przejście z jednego ośrodka do drugiego powoduje częściowe odbicie fali to można określić nawet na jakiej głębokości znajdują się jakieś np nieciągłości, zaburzenia w gęstości danego ośrodka. Pod warunkiem że znamy prędkość dźwięku w danym ośrodku.

[waldi888231200 9]

Proponuję tresowane mrówki z znacznikiem fluorescencyjnym (lub radioizotopowym) oraz zdjęcia z helikoptera  zamrówczonego badanego terenu.