Armado con un título universitario recién creado en geología, Jasper Baur está en el negocio de la minería. No esas minas donde extraemos metales o minerales; del tipo que mata y mutila a miles de personas cada año. Baur y sus colegas están tratando de demostrar que los sensores geofísicos creados por drones ya se utilizan en campos como la geología de exploración, La vulcanología y la arqueología se pueden aplicar para detectar y eliminar de manera más eficiente estos peligros mortales.

Como estudiante de primer año en la Universidad de Binghamton en el estado de Nueva York en 2016, Baur comenzó a trabajar con dos profesores de geofísica, Alex Nikulin y Timothy de Smet, para estudiar el uso de drones equipados con instrumentos para acelerar el lento, tarea peligrosa de encontrar minas terrestres. Baur se mantuvo fiel a la investigación durante toda la universidad; ahora estudiante de posgrado en vulcanología en el Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, todavía lo está persiguiendo.

"Parecía un uso de la ciencia realmente relevante e impactante, ", dijo." Tiene un aspecto humanitario, y eso es definitivamente lo que me motiva en mi investigación ".

Las minas y otros artefactos explosivos sin detonar son una amenaza mundial; Se cree que alrededor de 100 millones de dispositivos se encuentran actualmente dispersos en docenas de países. Aparte de poner fuera de los límites de viaje tanto las zonas de guerra como las de posguerra, agricultura o cualquier otra cosa, causaron al menos 5, 500 víctimas registradas en 2019; los totales en muchos años anteriores han sido mucho más altos. Alrededor del 80 por ciento de las víctimas son civiles, y de esos, casi la mitad son niños. Durante la ultima decada, se han desplegado minas en al menos 15 países:Afganistán, Colombia, India, Irán Israel, Libia, Myanmar, Nigeria, Corea del Norte, Pakistán, Siria, Tailandia Túnez, Ucrania y Yemen. Esta, a pesar de que más de 160 países han firmado una convención de 1997 para prohibir su almacenamiento o uso (excepciones importantes:Estados Unidos, Rusia y China).

Aquellos que ponen minas rara vez regresan para limpiarlas. Eso generalmente recae en organizaciones humanitarias sin fines de lucro, que en su mayoría los encuentran a la antigua:a pie, barriendo lentamente los sitios sospechosos con magnetómetros u otros instrumentos de mano. Encontrar y desarmar una sola mina lleva mucho tiempo, y cuesta entre $ 300 y $ 1, 000. "Y, por supuesto, es peligroso, "señala Baur.

Ingrese drones cada vez más asequibles y sofisticados y sensores geofísicos miniaturizados. El primer enfoque del equipo de Binghamton:la mina PFM-1 de fabricación rusa, un dispositivo de solo cinco pulgadas de ancho, hecho en gran parte de plástico, y con forma de mariposa. Diseñado para ser lanzado desde el aire en grandes cantidades, revolotean suavemente al suelo como bandadas de pájaros, y esperar a los incautos. Diseñado principalmente para mutilar, no matar, son difíciles de detectar con un magnetómetro, porque contienen poco metal. Y como se parecen a los juguetes de plástico, muchos niños los manejan, y explotar. Permanecen en los arsenales de varios países, pero Afganistán es la zona cero para ellos. Se estima que 10 millones todavía pueden ensuciar el país, muchos ni siquiera por los recientes combates, sino de la ocupación rusa de 1979-1989. Han matado o herido a más de 30, 000 afganos. Más recientemente, han aparecido a lo largo de la violentamente disputada frontera de Ucrania con Rusia.

Para realizar experimentos, el equipo compró unas pocas docenas de PFM-1 en un sitio de coleccionables militares, desarmado, por supuesto, sus interiores líquidos explosivos drenados y rellenados con un aceite inerte. Esparcieron las minas en una variedad de paisajes en el campus y en el cercano Parque Estatal Chenango Valley. incluyendo pasto, arena y suelo nevado. Luego enviaron drones para explorar varias formas de detectarlos, visualmente o de otro modo. Para simular el terreno afgano de alta montaña de escombros donde se encuentran las minas con mayor frecuencia, obtuvieron permiso del parque estatal para minar un abandonado, estacionamiento de asfalto viejo parcialmente roto.

Una avenida fructífera, ellos encontraron, fue imagen térmica; temprano en la mañana y al final del día, las minas se calientan o enfrían a ritmos diferentes que el material circundante. En los primeros ensayos, demostraron que podían encontrar aproximadamente tres cuartas partes de PFM-1 observando manualmente las diferencias de temperatura en una computadora. También probaron espectros de luz visible e infrarroja para detectar las minas visualmente, con un éxito similar. El equipo admite que esto no es lo suficientemente bueno para que los drones reemplacen a los equipos terrestres, pero podría reducir rápidamente las ubicaciones y los diseños de los campos minados. (Volando a 10 metros sobre la superficie, un dron puede inspeccionar una parcela de 10 por 20 metros, el tamaño típico de un solo campo minado elipsoidal PFM-1, en tres minutos y medio.)

Más recientemente, para mejorar la tasa de detección, el equipo ha comenzado a emplear el aprendizaje automático, entrenando sus computadoras para reconocer varias características de la mina y mostrarlas rápidamente. En un artículo recién publicado en el Journal of Conventional Weapons Destruction dirigido por Baur y el ex compañero de estudios Gabriel Steinberg, muestran cómo la inteligencia artificial les ha permitido aumentar la tasa de detección visual a más del 90 por ciento.

El grupo también ha estudiado la detección de minas de metal enterradas tradicionales, mostrando que los drones que llevan instrumentos aeromagnéticos también pueden ver algunos de estos, incluyendo grandes minas antitanque. (Como muchas otras municiones, Estos también están disponibles en sitios de excedentes militares, desarmados). También están investigando cómo encontrar municiones sin detonar disparadas desde lanzacohetes de varios cañones.

Ahora que se dedica a la vulcanología, Es posible que Baur no tenga tanto tiempo para el desminado. Trabajando con el vulcanólogo de Lamont-Doherty Einat Lev, este verano viajó al volcán Okmok, en las remotas islas Aleutianas de Alaska. Allí, trabajó en un proyecto para instalar instrumentos geofísicos en el pico altamente activo para medir cambios en el nivel del suelo, ondas sísmicas y otras propiedades, parte de una amplia, esfuerzo a largo plazo en Lamont para refinar la ciencia todavía cruda de predecir erupciones peligrosas.

¿Qué tiene que ver la vulcanología con las minas terrestres? Nada, dice, y todo. Algunos instrumentos y técnicas de análisis de datos útiles para estudiar volcanes son similares a los útiles para detectar minas. Y, cada vez más, Los vulcanólogos están desplegando drones para inspeccionar lugares demasiado peligrosos para ir a pie. Vulcanología aplicada, también, es como el desminado en el sentido de que, en última instancia, tiene como objetivo ayudar a las personas a evitar lesiones o la muerte.

Mientras tanto, Baur ha formado una organización, la Comunidad de Investigación sobre Desminado, con sus antiguos profesores y Steinberg. Han estado en contacto con entre otros, profesionales del desminado en la Cruz Roja y las Naciones Unidas. Varias organizaciones ya han considerado el uso de drones para acelerar su trabajo, pero hasta ahora ha habido poca otra investigación publicada, y sin captación. "Por muy buenas razones, la comunidad de desminado es muy cautelosa. Son reacios a aceptar nuevos métodos, ", dijo Baur." Así que realmente tienes que establecer que esto funciona, y eso llevará tiempo ".

Hasta aquí, Baur ha vislumbrado solo un campo de minas real, uno marcado, durante una visita a Israel. Finalmente, él dice, "Queremos probar nuestros métodos en un campo de minas real. No se puede dar cuenta de todo lo que se puede encontrar en un entorno artificial. Hay mucho más caos en el mundo real".

Ahora que los talibanes se han apoderado de Afganistán, ¿Consideraría ir allí para hacer su investigación del mundo real? "Oh, no. "Pero siempre está Ucrania." Tenemos algunos contactos allí, " él dijo.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de Earth Institute, Universidad de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.