211service.com
Waarom explosievendetectoren nog steeds de neus van een hond niet kunnen verslaan
Golden retriever en kunstmatige hondensnuit Bob O'Connor
- Lees ons verwante verhaal over dolfijnen in de Amerikaanse marine
Bijna net zo lang als legers met elkaar hebben gevochten, hebben ze dieren ingeschakeld om te helpen. Vooral paarden waren millennia lang bepalend. Zoals historicus Morris Rossabi heeft geschreven over de Mongoolse verovering van Azië, kenmerkten mobiliteit en verrassing de militaire expedities onder leiding van Genghis Khan en zijn commandanten, en het paard was cruciaal voor dergelijke tactieken en strategie. Paarden zouden zonder overdrijving de intercontinentale ballistische raketten van de dertiende eeuw kunnen worden genoemd. Historicus David Edgerton merkt op dat het vermogen van Groot-Brittannië om de wereldpaardenmarkten te exploiteren tot in de Eerste Wereldoorlog cruciaal was voor zijn militaire macht.
Paarden zijn nog steeds af en toe van belang, zoals bij de Amerikaanse invasie van Afghanistan in 2001, toen troepen van de Special Forces te paard via satellietradio's bombardementen uitriepen, waarbij ze laseraanwijzers en GPS-referentiepunten gebruikten om de bommen te geleiden. Maar paarden zijn slechts zeer zelden het hulpmiddel dat nederlaag van overwinning scheidt: in alle, behalve de meest uitzonderlijke omstandigheden, zijn ze vervangen door tanks, vrachtwagens, satellieten en vliegtuigen.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2019
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Maar hoewel paarden grotendeels verdwenen zijn uit moderne legers, zijn honden dat niet. Vanaf 2016 telde het Amerikaanse leger meer dan 1.740 militaire werkhonden in zijn gelederen. Op de luchtmachtbasis Lackland in San Antonio fokt het leger zijn eigen slanke puppy's - voornamelijk Duitse herders en Belgische Mechelaar - die vanaf hun eerste gejammer worden klaargestoomd voor militaire dienst. Sommige zullen uitwassen; anderen zullen vier tot zeven maanden basisgehoorzaamheidsinstructie volgen voordat ze meer gespecialiseerde training krijgen in het bewaken van bases, het overvallen van vijandelijke strijders en het opsporen van explosieven. Van daaruit versmalt het veld verder. Het Amerikaanse leger schat dat om 100 oorlogsklare honden te produceren, het 200 moet trainen.
Voordat hij gebouwen in Afghanistan betrad, stuurde Thomas, een parachutist van het Amerikaanse leger die om identificatie met een pseudoniem vroeg, vaak de Belgische Mechelaar van zijn peloton eerst om ervoor te zorgen dat er geen vijandelijke soldaten of andere verrassingen binnen wachtten. Tijdens een dag van bijzonder hevige gevechten was Thomas in een gebouw op zoek naar een plek om een gewonde soldaat te behandelen, toen hij een geluid hoorde uit een aangrenzende kamer. Toen hij de hoek omging om het te onderzoeken, herinnert hij zich dat hij een schaduw en een lichtflits zag. Het was een door de Taliban ingehuurde Tsjetsjeense strijder met een AK-aanvalsgeweer direct op zijn gezicht gericht.
Je wilt op een slimme manier de omgeving kunnen proeven en honden hebben ons veel inzicht gegeven in hoe dat eruit ziet.
Net toen de jager de trekker van zijn wapen overhaalde, kwam de hond van het peloton vanuit de gang laaiend de kamer binnen, klemde zich om zijn nek en trok hem achteruit. Zijn schot werd omgeleid, waardoor het leven van Thomas werd gespaard.
Daarna nam Thomas de hond mee op elke missie die hij kon. Soms zeiden mensen tegen me: 'O, daar heb je geen hond voor nodig', zegt hij. En ik zou zeggen: 'Ja, ik heb een hond nodig. Ben je op de grond? Je bent niet op de grond. Ik breng de hond.'
Het leger is ook sterk afhankelijk van honden om explosieven op te sporen. Het reukvermogen van honden wordt geschat op 10.000 tot 100.000 keer sterker dan dat van de gemiddelde mens. Miljarden dollars aan onderzoek naar kunstmatige detectoren hebben nog niets beters opgeleverd. In tegenstelling tot metaaldetectoren, die ook worden gebruikt om bermbommen en landmijnen te lokaliseren, kunnen honden worden getraind om niet-metalen explosieven op te pikken die zijn verzonnen uit kunstmest en andere huishoudelijke artikelen. Dit talent is vooral nuttig gebleken in Afghanistan, waar veel begraven explosieven worden geïmproviseerd uit gewone chemicaliën die in plastic kannen worden verpakt.
Wetenschappers hebben lang geprobeerd - en zijn er niet in geslaagd - om apparaten te maken die beter kunnen presteren dan de snuit van een hond. Vanaf 1997 wijdde DARPA $ 25 miljoen aan een initiatief genaamd Dog's Nose, dat subsidies uitdeelde aan wetenschappers om landmijndetectoren te ontwikkelen. Op dat moment werden naar schatting 100 miljoen mijnen begraven in ongeveer 60 landen. Maar volgens de directeur van het DARPA-programma, Regina Dugan, was de technologie om ze te vinden niet veel gevorderd sinds de Tweede Wereldoorlog. De enige landmijndetectieapparatuur die aan Amerikaanse soldaten in het veld werd verstrekt, was de metaaldetector en een scherpe, puntige stok, schreef ze in 2000. (De stok was bedoeld om de grond te porren voor anomalieën.)
De resulterende machines, waarvan de meeste voorzien waren van met polymeer gecoate buizen die reageerden bij blootstelling aan explosieven, leken veelbelovend bij gebruik in steriele laboratoria. Maar in meer realistische omgevingen werd het rommeliger. Toen een van de machines in 2001 werd ingezet tegen landmijndetecterende honden aan de Auburn University in Alabama, waren de best presterende hoektanden ongeveer 10 keer gevoeliger. In een met gras begroeide faciliteit van 22 hectare in Missouri, waar DARPA deelnemers uitnodigde om hun apparaten te testen, reageerden sommigen te snel en reageerden ze op planten en grond naast explosieven.
Een decennium later, in 2010, gaf de commandant van de Joint Improvised Explosive Device Defeat Organization (JIEDDO) toe dat ondanks maar liefst 19 miljard dollar aan overheidsinvesteringen in spionagedrones, radiostoorzenders en op vliegtuigen gemonteerde sensoren bedoeld om geïmproviseerde explosieven (IED's) te bestrijden ), bleven honden ongeëvenaard als detectoren van de gevaarlijke apparaten. Terwijl sensoren meestal de helft van de IED's vonden voordat ze ontploften, vonden hondenteams 80% van hen.
NIST
De nieuwste kunstmatige detectoren kunnen kleinere sporen van chemicaliën detecteren dan een hond. Maar die detectoren zijn groot, legt Matthew Staymates uit, een werktuigbouwkundig ingenieur en vloeistofdynamicus bij het National Institute of Standards and Technology (NIST): Het moet in een muur worden gestoken, je hebt een enorme hoeveelheid infrastructuur, gassen en vacuümpompen nodig — en u moet het monster naar uw machine brengen.
Niettemin spelen kunstmatige detectoren een rol op plaatsen zoals luchthavens, waar alle passagiers veiligheidscontroles moeten passeren, en honden hebben inspiratie gegeven om ze te verbeteren. Staymates gebruikte een 3D-printer om de neus van een vrouwelijke Labrador-retriever genaamd Bubbles te repliceren. Het resultaat is een snuitvormige verlenging die op de voorkant van in de handel verkrijgbare explosievendetectoren gaat. Hij snuift lucht als een hond, ademt meerdere keren per seconde in en uit in plaats van continu lucht naar binnen te zuigen zoals dergelijke machines normaal doen.
De onderzoekers ontdekten dat deze methode, contra-intuïtief, luchtmonsters van verder weg aantrekt, waardoor meer van de rondzwevende chemicaliën worden aangezogen. Negen van de tien keer weet je niet waar de slechterik met een pijpbom in zijn rugzak is, legt Staymates uit. Je wilt dus slim kunnen proeven van de omgeving en honden hebben ons veel inzicht gegeven in hoe dat eruit ziet.
Ondanks deze vooruitgang is een hond nog steeds veel effectiever dan een elektronische bommenspeurder - niet in het minst omdat een dier, net als een mens, maar in tegenstelling tot een machine, kan reageren op onvoorspelbare situaties. Daarom hebben sommige wetenschappers hun inspanningen niet gericht op het vervangen van werkende dieren, maar op het verbeteren van hun prestaties.
In 2017 ontwikkelde een team van het Lincoln Laboratory van MIT een nieuwe massaspectrometer, ongeveer zo groot als een grote dressoir, die sporen van chemicaliën kon identificeren die vergelijkbaar waren met de prestaties van honden. Het was niet alleen indrukwekkend gevoelig, maar het was ook snel en voltooide zijn beoordelingen in ongeveer een seconde. De onderzoekers waren enthousiast over het potentieel van het apparaat om bommensnuffelende honden niet te vervangen, maar om ze te helpen trainen.
Het team liet honden explosieven lokaliseren die voorheen verborgen waren in bussen, die ook werden geanalyseerd met de spectrometer. De machine ontdekte dat sommige van de waargenomen fouten die de honden maakten - het identificeren van explosieven in zogenaamd lege vaten - helemaal geen fouten waren; de containers waren kruisbesmet. Hierdoor konden de trainers beter regelen wanneer ze hun hondenstudenten moesten prijzen en belonen, waardoor hun detectievermogen werd versterkt.
Hoewel sommige laboratoria de machine wilden aanpassen om honden te vervangen, was het MIT-team het daar niet mee eens. In een persbericht destijds zei Roderick Kunz, die het onderzoek leidde: Ons gevoel is dat zo'n hulpmiddel beter gericht is op het verbeteren van de toch al beste detectoren ter wereld - hoektanden.
Haley Cohen Gilliland is een schrijver in Los Angeles.