محققان دانشگاه میسیسیپی با استفاده از لیزرها و ارتعاشات صوتی، فناوری کارآمد و سریعی برای شناسایی مینهای زمینی ابداع کردهاند، که میتواند جان هزاران نفر را در کشورهای جنگزده نجات دهد.
به گزارش تکناک، ویچسلاو آرنچوک بیش از یک دهه است که روی سنسور لیزری چند پرتو تفاضلی (LAMBDIS) کار میکند. او در سال ۲۰۱۹ وقتی که در مرکز ملی آکوستیک فیزیکی دانشگاه (NCPA) مشغول به کار بود، برای این ابداع خود ثبت اختراع دریافت کرد. او نشان داد که این سنسور میتواند به یک وسیله نقلیه متحرک نصب شود و مینهای زمینی مدفون را تا فاصله ۲۰ متر شناسایی کند.
تکنولوژی بهروز شده لیزری این تیم تحقیقاتی، که ماه گذشته در کنفرانس اپتیکا در ژاپن ارائه شد، یک نقشه لرزش از زمین در زمان تقریبی واقعی ایجاد میکند تا مینها را شناسایی نماید.
برخلاف نسخه قبلی که از ۳۰ پرتو در یک خط استفاده میکرد، این بار یک ماتریس مستطیلی از پرتوها به ابعاد ۳۴ × ۲۳ ایجاد میشود تا مساحت بیشتری را پوشش دهد.
این فناوری شناسایی مینهای زمینی همچنان میتواند از روی یک وسیله نقلیه متحرک با سرعت کمتر از ۱۶ کیلومتر در ساعت عمل نماید، که این موضوع فرایند شناسایی را سریعتر میکند.
آرنچوک این گزارش را با همکار خود بویان ژانگ نوشت. آنها گفتند که روش شناسایی لیزری-آکوستیکی آنها دو مشکل بزرگ آشکارسازهای فلزی را حل میکند. اول اینکه میتواند مینهای پلاستیکی را شناسایی نماید و دوم اینکه از شناسایی اشتباهی اشیای فلزی دیگر در خاک جلوگیری میکند.
روش کار به این صورت است که ابتدا با استفاده از صدا یا امواج لرزهای، ارتعاشاتی در زمین ایجاد میکنند. سپس دستگاه سنسور لیزری با پرتوهای متعدد، واکنش زمین به این ارتعاشات را در چند نقطه همزمان اندازهگیری مینماید.
این اندازهگیریها به سرعت تصویری از ارتعاشات زمین ایجاد میکنند و کمک مینمایند تا اشیای مدفون، چه فلزی و چه پلاستیکی، شناسایی شوند.
سنسور LAMBDIS بهروز شده، در مقایسه با دستگاه آرایه خطی قبلی که آرنچوک توسعه داده بود، با سرعت بیشتری قادر به دریافت تصاویر ارتعاشی از سطح زمین است.
همچنین این سنسور نسبت به حرکت خود حساسیت کمتری دارد و این ویژگی برای زمانی که سنسور روی یک وسیله نقلیه در حال حرکت نصب میشود، بسیار مهم است.
با عملکرد سریع، جلوگیری از شناساییهای مثبت کاذب و توانایی تشخیص از فاصله، این سیستم امنیت اپراتورها را حفظ میکند.
این پیشرفت میتواند آیندهای ایمنتر برای مردمی که در ۷۰ کشور فعلی و سابق جنگزده در سراسر جهان زندگی میکنند، به ارمغان بیاورد، کشورهایی که تخمین زده میشود ۱۱۰ میلیون مین فعال دارند.
این مواد منفجره در سال ۲۰۱۷ باعث ۲,۷۹۳ مرگ در سطح جهانی شدند و این تعداد به طور تأسفباری در سال ۲۰۲۲ به ۴,۷۱۰ نفر رسید.
این فناوری میتواند کمکهای بشردوستانه را در این کشورها سریعتر و گستردهتر کند. برداشتن مینهای زمینی میتواند تا ۱,۰۰۰ دلار هزینه داشته باشد، بنابراین کاهش هزینهها، افزایش کارایی و اطمینان از ایمنی بیشتر برای اپراتورها بسیار مهم است تا این برنامهها تأثیر بیشتری داشته باشند.
این طراحی، جدیدترین پیشرفت در تلاش برای ایمنتر کردن مناطق آلوده به مین است. سال گذشته، یک روش جدید مبتنی بر تشخیص مغناطیسی از سوی دانشمندان مؤسسه تحقیقاتی CSIRO استرالیا معرفی شد. این روش امواج رادیویی پالسی را به درون خاک میفرستد و با ترکیبات خاصی که در مواد منفجره وجود دارند، واکنش نشان میدهد تا مینها را شناسایی کند.
یکی دیگر از پیشرفتها، از سوی شرکت Safe Pro AI بود که از پهپادهای معمولی و یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل تصاویر هوایی استفاده میکند تا انواع مینهای سطحی را شناسایی نماید. این روش با تجزیه و تحلیل سریع تصاویر، روند پاکسازی مینها را سرعت میبخشد و به اپراتورها کمک میکند تا مناطقی که باید پاکسازی شوند را بهتر شناسایی نمایند.
در مورد LAMBDIS، آرنچوک قصد دارد قابلیتهای آن را برای شناسایی اشیای مختلف مدفون شده و در شرایط مختلف خاک، بررسی کند.
این فناوری میتواند در کاربردهای دیگری مانند: ارزیابی پلها و ساختارهای مهندسی، همچنین بازرسی غیر مخرب مواد در صنایع خودروسازی و هوافضا نیز مفید باشد.
