Warum Sprengstoffdetektoren immer noch nicht die Nase eines Hundes schlagen können

Golden Retriever und künstliche Hundeschnauze

Golden Retriever und künstliche Hundeschnauze Bob O’Connor





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Fast seit Armeen gegeneinander kämpfen, haben sie Tiere zu ihrer Hilfe angeworben. Vor allem Pferde waren über Jahrtausende entscheidend. Wie der Historiker Morris Rossabi über die mongolische Eroberung Asiens geschrieben hat, waren Mobilität und Überraschung die von Dschingis Khan und seinen Kommandanten angeführten Militärexpeditionen, und das Pferd war entscheidend für solche Taktiken und Strategien. Pferde könnten ohne Übertreibung als die Interkontinentalraketen des 13. Jahrhunderts bezeichnet werden. Der Historiker David Edgerton stellt fest, dass Großbritanniens Fähigkeit, die weltweiten Pferdemärkte auszubeuten, noch während des Ersten Weltkriegs entscheidend für seine militärische Macht war.

Pferde sind immer noch von gelegentlicher Bedeutung, wie bei der amerikanischen Invasion in Afghanistan im Jahr 2001, als berittene Special Forces-Truppen Bombenangriffe über Satellitenfunk anforderten und Laserbezeichner und GPS-Referenzpunkte verwendeten, um die Bomben zu lenken. Aber Pferde sind nur sehr selten das Werkzeug, das Niederlage von Sieg trennt: In allen Ausnahmefällen wurden sie durch Panzer, Lastwagen, Satelliten und Flugzeuge ersetzt.

Das Thema Krieg und Frieden

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom November 2019



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Doch während Pferde aus modernen Armeen weitgehend verschwunden sind, sind es Hunde nicht. Ab 2016 zählte das US-Militär über 1.740 militärische Arbeitshunde zu seinen Reihen. Auf der Lackland Air Force Base in San Antonio züchtet das Militär seine eigenen schlanken Welpen – hauptsächlich Deutsche Schäferhunde und Belgische Malinois – die vom ersten Wimmern an für den Militärdienst präpariert werden. Einige werden ausgewaschen; andere werden vier bis sieben Monate Grundgehorsamsunterricht absolvieren, bevor sie eine speziellere Ausbildung erhalten, wie man Stützpunkte bewacht, feindliche Kämpfer überfällt und Sprengkörper erschnüffelt. Ab da verengt sich das Feld weiter. Die US-Armee schätzt, dass sie 200 ausbilden muss, um 100 kriegsbereite Hunde zu produzieren.

Vor dem Betreten von Gebäuden in Afghanistan schickte Thomas, ein Fallschirmjäger der US-Armee, der darum bat, durch ein Pseudonym identifiziert zu werden, oft zuerst die belgischen Malinois seines Zuges hinein, um sicherzustellen, dass keine feindlichen Soldaten oder andere Überraschungen im Inneren warteten. An einem Tag mit besonders heftigen Kämpfen war Thomas in einem Gebäude und suchte nach einem Ort, an dem er einen verwundeten Soldaten behandeln könnte, als er ein Geräusch aus einem angrenzenden Raum hörte. Als er um die Ecke bog, um nachzusehen, erinnerte er sich, einen Schatten und einen Lichtblitz gesehen zu haben. Es war ein von den Taliban angeheuerter tschetschenischer Kämpfer mit einem AK-Sturmgewehr, das direkt auf sein Gesicht gerichtet war.

Sie möchten in der Lage sein, die Umgebung auf intelligente Weise zu testen, und Hunde haben uns viele Einblicke gegeben, wie das aussieht.



Gerade als der Kämpfer den Abzug seiner Waffe drückte, kam der Hund des Zuges aus dem Flur in den Raum gestürmt, klammerte sich an seinen Hals und riss ihn nach hinten. Sein Schuss wurde abgelenkt und verschonte Thomas das Leben.

Danach brachte Thomas den Hund auf jede Mission, die er konnte. Manchmal sagten die Leute zu mir: „Oh, dafür braucht man keinen Hund“, sagt er. Und ich würde sagen: ‚Ja, ich brauche einen Hund. Bist du am Boden? Du bist nicht am Boden. Ich bringe den Hund mit.“

Das Militär verlässt sich auch stark auf Hunde, um Sprengstoffe zu erschnüffeln. Der Geruchssinn von Hunden ist schätzungsweise 10.000 bis 100.000 Mal stärker als der des durchschnittlichen Menschen. Forschung im Wert von Milliarden von Dollar an künstlichen Detektoren muss noch etwas Besseres hervorbringen. Im Gegensatz zu Metalldetektoren, die auch zum Auffinden von Bomben und Landminen am Straßenrand verwendet werden, können Hunde darauf trainiert werden, nichtmetallische Sprengkörper aufzuspüren, die aus Dünger und anderen Haushaltsgegenständen hergestellt wurden. Dieses Talent hat sich in Afghanistan als besonders nützlich erwiesen, wo viele vergrabene Sprengstoffe aus gewöhnlichen Chemikalien improvisiert werden, die in Plastikkrüge verpackt sind.



Wissenschaftler haben lange versucht – und sind gescheitert –, Geräte zu entwickeln, die in der Lage sind, die Schnauze eines Hundes zu übertreffen. Ab 1997 widmete DARPA 25 Millionen US-Dollar einer Initiative namens Dog’s Nose, die Wissenschaftlern Zuschüsse zur Entwicklung von Landminendetektoren zuteilte. Zu diesem Zeitpunkt waren in etwa 60 Ländern schätzungsweise 100 Millionen Minen vergraben. Aber laut der Direktorin des DARPA-Programms, Regina Dugan, war die Technologie, um sie zu finden, seit dem Zweiten Weltkrieg nicht sehr weit fortgeschritten. Die einzige Landminensuchausrüstung, die an US-Soldaten im Feld ausgegeben wurde, waren der Metalldetektor und ein scharfer, spitzer Stock, schrieb sie im Jahr 2000. (Der Stock sollte den Boden für Anomalien aufspüren.)

Die daraus resultierenden Maschinen, von denen die meisten mit polymerbeschichteten Rohren ausgestattet waren, die reagierten, wenn sie Sprengstoff ausgesetzt wurden, schienen für den Einsatz in sterilen Labors vielversprechend. Aber in realistischeren Umgebungen wurde es chaotischer. Als eine der Maschinen 2001 an der Auburn University in Alabama gegen Landminenspürhunde eingesetzt wurde, waren die leistungsstärksten Hunde etwa zehnmal empfindlicher. In einer 22 Hektar großen grasbewachsenen Einrichtung in Missouri, wo DARPA Teilnehmer einlud, ihre Geräte zu testen, reagierten einige zu reaktionsschnell und reagierten neben Sprengstoff auch auf Pflanzen und Erde.

Ein Jahrzehnt später, im Jahr 2010, gab der Kommandeur der Joint Improvised Explosive Device Defeat Organization (JIEDDO) zu, dass trotz einer staatlichen Investition von satten 19 Milliarden US-Dollar in Spionagedrohnen, Funkstörsender und an Flugzeugen montierte Sensoren zur Bekämpfung von Improvised Explosive Devices (IEDs). ) blieben Hunde als Detektoren der gefährlichen Geräte unerreicht. Während Sensoren normalerweise die Hälfte der IEDs fanden, bevor sie explodierten, lokalisierten Hundeteams 80 % von ihnen.



NIST

Die neuesten künstlichen Detektoren können kleinere Spuren von Chemikalien erkennen als ein Hund. Aber diese Detektoren sind groß, erklärt Matthew Staymates, ein Maschinenbauingenieur und Fluiddynamiker am National Institute of Standards and Technology (NIST): Er muss an eine Wand angeschlossen werden, man braucht eine enorme Menge an Infrastruktur, Gasen und Vakuumpumpen – und Sie müssen die Probe zu Ihrer Maschine bringen.

Nichtsdestotrotz spielen künstliche Detektoren eine Rolle an Orten wie Flughäfen, wo alle Passagiere Sicherheitskontrollen passieren müssen, und Hunde haben Inspiration für deren Verbesserung geliefert. Staymates verwendete einen 3D-Drucker, um die Nase einer Labrador-Retrieverin namens Bubbles nachzubilden. Das Ergebnis ist eine schnauzenförmige Verlängerung, die auf die Vorderseite handelsüblicher Sprengstoffdetektoren passt. Es schnüffelt wie ein Hund Luft, atmet mehrmals pro Sekunde ein und aus, anstatt ständig Luft einzusaugen, wie es solche Maschinen normalerweise tun.

Die Forscher fanden heraus, dass diese Methode entgegen der Intuition Luftproben von weiter entfernt einzieht und mehr der herumschwebenden Chemikalien anzieht. In neun von zehn Fällen weiß man nicht, wo der Bösewicht mit einer Rohrbombe in seinem Rucksack ist, erklärt Staymates. Sie möchten also in der Lage sein, die Umgebung auf intelligente Weise zu testen, und Hunde haben uns viele Einblicke gegeben, wie das aussieht.

Trotz dieser Fortschritte ist ein Hund immer noch viel effektiver als ein elektronischer Bombenschnüffler – nicht zuletzt, weil ein Tier wie ein Mensch, aber anders als eine Maschine, auf unvorhersehbare Situationen reagieren kann. Daher haben einige Wissenschaftler ihre Bemühungen nicht darauf konzentriert, Arbeitstiere zu ersetzen, sondern ihre Leistung zu verbessern.

Im Jahr 2017 entwickelte ein Team am Lincoln Laboratory des MIT ein neues Massenspektrometer, etwa so groß wie eine große Kommode, das Spuren von Chemikalien auf Augenhöhe mit der Leistung von Hunden identifizieren konnte. Es war nicht nur beeindruckend empfindlich, sondern auch schnell und schloss seine Bewertungen in etwa einer Sekunde ab. Die Forscher waren begeistert von dem Potenzial des Geräts, Bombenspürhunde nicht zu ersetzen, sondern ihnen bei der Ausbildung zu helfen.

Das Team ließ zuvor in Kanistern versteckte Sprengstoffe mit Hunden orten, die ebenfalls mit dem Spektrometer analysiert wurden. Die Maschine entdeckte, dass einige der wahrgenommenen Fehler, die die Hunde machten – die Identifizierung von Sprengstoffen in angeblich leeren Behältern – überhaupt keine Fehler waren; Die Container waren kreuzkontaminiert. Dadurch konnten die Trainer besser regulieren, wann sie ihre Hundeschüler loben und belohnen sollten, wodurch ihre Erkennungsfähigkeiten gestärkt wurden.

Obwohl einige Labore die Maschine anpassen wollten, um Hunde zu ersetzen, war das MIT-Team anderer Meinung. In einer damaligen Pressemitteilung sagte Roderick Kunz, der die Forschung leitete: „Unserer Meinung nach ist ein solches Werkzeug besser darauf ausgerichtet, die bereits besten Detektoren der Welt zu verbessern – Eckzähne.

Haley Cohen Gilliland ist Schriftstellerin in Los Angeles.

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