https://frosthead.com

כמה אדמה זוהרת יכולה לעזור במציאת מוקשים

בתקופה בה יש הרבה דיבורים על "אם לכל הפצצות" ועל אפשרות של סכסוך הכרוך בנשק גרעיני, מכרה יבשתי יכול להיראות כממצא של עימותים בעבר, נשק שלא קשור כמעט להשמדה המונית.

ובכל זאת, המכשיר הפרוזאי ממשיך לעורר צורת טרור משלו ברחבי העולם, לפעמים הרבה אחרי שהמלחמות הסתיימו. בשנת 2015 עלה מספר ההרוגים או שהומתו על ידי מכרות יבשה ושרידי מלחמה נפיצים אחרים ל -6, 461, עלייה של 75 אחוזים, על פי מוניטור Landmine לשנת 2016. הקפיצה הגדולה הייתה קשורה ברובה לסכסוכים באפגניסטן, סוריה, לוב, אוקראינה ותימן.

כמעט 80 אחוז מהקורבנות היו אזרחים, וכמעט 40 אחוז היו ילדים.

מאז כניסתו לתוקף של שנת 1999 הסכם בינלאומי למוקשים על מכרות, נהרסו עשרות מיליוני מוקשים נגד כוח אדם. אבל כמעט 110 מיליון נותרו קבורים בשדות וביערות, כך מדווח מוניטור ה- Landmine, שמעריך גם את הוצאת מכרה - כזה שעשוי היה להכניס סכום של עד 3 דולר - יכול להגיע לגובה של 1, 000 דולר.

כאשר מוקשים זזים

תהליך יקר ושיטתי כמו חילוץ מוקשים, מאתגר עוד יותר למצוא אותם. טכנולוגיה אמינה התפתחה באטיות מעבר לגלאי המתכות הקונבנציונאלי, ובמקומות מסוימים חולדות ענק הן עדיין שיטת האיתור שנבחרה.

מהנדסים מה- Ruhr-Universität Bochum הגרמני והאוניברסיטה הטכנית אילמנאו מתקדמים בפיתוח טכנולוגיית רדאר חודרת קרקע, כשהמטרה היא יום אחד ליישם אותה באמצעות מכשיר כף יד. עם זאת, בניית אב-טיפוס עשויה לארוך מספר שנים.

בישראל, מדענים מהאוניברסיטה העברית נקטו גישה שונה מאוד - הם סומכים על חיידקים מהונדסים גנטית שיעשו את העבודה. במחקר שפורסם לאחרונה ב Nature Biotechnology, צוות החוקרים דיווח כי הם הצליחו ליצור חיידקים המייצרים מולקולות פלואורסצנטיות כאשר הם באים במגע עם אדים שדולפים מהרכיב הנפיץ במכרות.

יחד עם חומרים מזינים ומים, חיידקי ה- E. coli המהונדסים היו עטופים בחרוזי פולימר בקוטר של שלושה מילימטרים בלבד. החרוזים פוזרו על שדה מבחן בו נקברו חומרי נפץ. לאחר 24 שעות לאחר מכן, באמצעות מערכת סריקת לייזר, הצליחו המדענים לאתר את המוקשים על סמך איפה שהאדמה זוהרת.

"ברגע שאתה יודע איפה מכרה הוא לא כל כך קשה לנטרל אותו", אומר אהרון אגרנט, שפיקח על התכנון והבנייה של מערכת הסריקה המרחוק. "הבעיה היא לדעת איפה זה. דברים כמו תנאי מזג אוויר ומגלשות בוץ יכולים לגרום למכרות לנוע עם השנים. הם לא תמיד נמצאים באותו מקום בו נקברו לראשונה. "

חרוזים מיקרוביאליים זוהרים. jpg חרוזי המיקרוביום הזוהרים הללו מדגימים את האות הניאון שמפיק החיידק. (האוניברסיטה העברית)

במה שהוא מתאר "מחקר רב תחומי רב-תחומי", אגרנט, פיזיקאי מיושם, עבד בשיתוף פעולה עם שמשון בלקין, מיקרוביולוג שיצר את חיישני החיידקים, ועמוס נוסינוביץ ', ביוכימאי שקיבל את המיקרובים בחרוזי הפולימר. הם העמיסו כ 100, 000 תאים לאיתור אדים בתוך כל חרוז. הלייזר במערכת הגילוי של אגרנט הצליח לאתר את חומרי הנפץ כשהוא מורכב על עגלה שנמצאת במרחק של כ -70 מטרים משם.

"היתרון של הקרינה הוא שאנו יכולים לגרום לכך שהלייזר יגלה רק את האור הזה", הוא מסביר, "ולא כל אור שמשתקף מהאדמה, או מהירח, או מאורות בסביבה. האור הזה לא מגיב לקרן הלייזר שלנו. אז, אנו יכולים לעבוד בחוץ. זה התגלה כיעיל מאוד. "

מתמודד עם אתגרים

אגרנט מזהה כי המחקר שלהם נמצא בשלב ההוכחה-מושג. הם הראו שהתהליך שלהם יכול לעבוד, אך שניהם מודעים לכך שיש אתגרים שעליהם הם צריכים להתגבר לפני שניתן יהיה להשתמש בהם באופן נרחב.

בלקין אומר שהם צריכים להפוך את חיידקי החיישנים לרגישים ויציבים עוד יותר, והם צריכים להגדיל את מהירות הסריקה כדי להתמודד עם שטחים גדולים המכילים מוקשים יבשתיים.

"ישנן הנחות רבות שמעורבות בהצלחת המתודולוגיה הזו, " מציינת אגרנט. "בתור התחלה, האם זה נתון שהאדים ששוחררו על ידי המכרה יגיעו לפני השטח, או שמספיק יגיע למשטח שאפשר יהיה לזהות אותו?"

יש עוד שאלות. "אנחנו צריכים לדעת מה קורה בשדות מוקשים שונים, " אומר אגרנט. "הדרך בה הם באדמה משתנה ממקום למקום. תנאי האקלים שונים, סוג האדמה שונה, סוג המכרות שונה.

"מה שצריך לעשות עכשיו זה לראות עד כמה זה יעיל בכל המצבים השונים."

laser-scanning-system.jpg זוהי מערכת הסריקה מבוססת הלייזר המשמשת לאיתור מוקשים יבולים קבורים. (האוניברסיטה העברית)

אתגר נוסף הוא להיות מסוגל לכווץ את גודל ציוד הסריקה כך שניתן יהיה לשאת אותו על ידי כלי טיס בלתי מאויש קל או מזלט, וכך לאפשר סקר שטחים גדולים יותר.

אבל הם ממשיכים להתקדם. כעת, לטענתם, הם יכולים לאתר חומר נפץ רק שלוש שעות לאחר התפשטות החרוזים מלאי החיידקים על פני שדה. הם גם מתכנתים את החיידקים בעלי אורך חיים מוגבל כדי להקל על כל חשש להכנסת חיידקים מהונדסים גנטית לסביבה.

בהחלט צריך לעשות מחקר נוסף, אך אגרנט מעודדת מהתוצאות עד כה.

"עד כמה שידוע לי, זה המקרה הראשון של חישה מרחוק במוקשים קבורים, " הוא אומר. "רוב השאלות נוגעות לדברים כמו יעילות עלות. אבל אין שום מקלט שעליו אנו יכולים להצביע. "

כמה אדמה זוהרת יכולה לעזור במציאת מוקשים