Обнаружение и мониторинг химических отравляющих веществ
ИНОСТРАННАЯ ПЕЧАТЬ
ОБ ЭКОНОМИЧЕСКОМ, НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОМ И ВОЕННОМ ПОТЕНЦИАЛЕ ГОСУДАРСТВ - УЧАСТНИКОВ СНГ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВАХ .ЕГО ВЫЯВЛЕНИЯ
Серия: "ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РАЗВЕДЫВАТЕЛЬНЫХ СЛУЖБ ЗАРУБЕЖНЫХ ГОСУДАРСТВ"
Ежемесячный информационный бюллетень
№4/0
Обнаружение и мониторинг химических отравляющих веществ
Большинство государственных мер противохимической защиты и соответствующего оборудования, предназначенного для обнаружения химического оружия, было разработано в период "холодной войны". Однако химические атаки против курдов в Ираке и инцидент в токийском метро в 1995 г. принесли понятие "химическая война" и слово "зарин" в общественное сознание.
Последующие события указывают на желание некоторых групп людей по политическим и религиозным соображениям приобрести оружие массового поражения (ОМП), особенно в форме боевых химических веществ (БХВ). Документы, выявленные и захваченные в Афганистане, иллюстрируют желание к приобретению БХВ, они свидетельствуют о проведении испытаний этих веществ и теоретической подготовке к их применению на практике. В связи с этим события, связанные с использованием БХВ, стали классифицироваться не как "возможное", а как "неизбежно предстоящее со временем" мировыми лидерами, разведывательными аналитиками, а также политическими комментаторами.
В новой эре, когда общественность находится в условиях такого же риска, как военные, когда спектр угроз обширен, от классических БХВ до токсичных промышленных веществ (ТПВ), имеет место настоятельная необходимость в переоценке и переопределении требований по обнаружению БХВ. Предметом данной статьи является британская модель, хотя будут затронуты дополнительные аспекты для иллюстрации сложности проблемы и ассоциированных решений.
Атаки и реагирование
Имеется несколько вариантов классификации атак с использованием БХВ, включая и ТПВ. Атака может подпадать под классические военные определения: стойкой или нестойкой, базируясь на том, осталось ли вещество действующим через 30 мин и более после применения. Атака может быть летальной (смертельной) или временно выводящей из строя живую силу, а также характеризоваться этой совокупностью. Последнее является, как полагают, предпочтительным для террористов, поскольку психологическое воздействие в этом случае будет более высоким из-за комментариев в СМИ выживших после атаки людей.
При атаке могут использоваться несколько отравляющих веществ, начина от настоящих БХВ, которые могут быть приобретены или изготовлены, до ТПВ, использованных злонамеренно или выпущенных попутно на гражданском предприятии.
Исходя из этого, реагирование должно включать такие системы, которые:
- обнаруживают и предупреждают об атаке;
- обеспечивают, где это возможно, правильное реагирование;
- позволяют провести адекватные меры по ликвидации последствий. Спектр угроз так обширен, что необходимо сначала определить, какие
вещества надо обнаруживать и как скоро. Пытаться обнаруживать все опасные химические вещества и химикалии в требуемое время и концентрациях даже наиболее опасных субстанций невозможно и, вероятно, нецелесообразно. Однако важно понимать, что в случае БХВ время реагирования в общем-то измеряется менее, чем десятками секунд, по сравнению с десятками минут, которые имеются в случае применения боевых биологических средств (ББС). Поэтому весьма критичным является выбор наиболее вероятных объектов атаки и ключевое значение приобретает идентификация технологии, которая удовлетворяет выдвигаемым требованиям.
Британский подход
После всесторонних исследований Великобритания решила продолжить использовать проверенную и испытанную технологию спектрометрии ионной подвижности IMST (Ionic Mobility Spectrometry Technology) в военном детекторном оборудовании следующего поколения. Это решение позволяет использовать одни и те же приборы в гражданском исполнении, обеспечивая детекторными средствами службы гражданской обороны и чрезвычайной обстановки CES (Civil Emergency Service).
По мнению автора, военные и гражданские чрезвычайные службы, а там, где сформированы и силы гражданской обороны должны объединяться с тем, чтобы сформировать передовую линию обороны противохимической защиты. Если эти организации будут одинаково оснащены и подготовлены, тогда имеется хороший шанс того, что реагирование будет согласованным.
Главные инфраструктурные объекты (воздушные, морские порты, железнодорожные терминалы, железнодорожные и морские транспортные компании, крупные оздоровительные комплексы, торговые центры, банки и т. д.) должны обеспечивать оборудованием для защиты тех, кто находится в них. Это имеет сходство с тем, как они обеспечивают процедуры и оборудование для защиты других атак со стороны террористов. Однако следует сказать, что защита всех объектов будет, вероятно, трудной задачей, а в случае успешной атаки будут тысячи пострадавших в различной степени. Необходимо будет воспринять концентрацию усилий на тех объектах, которые представляют большую ценность с точки зрения наличия на них большого числа людей или с точки зрения их значимости в глазах потенциальных террористических атак.
Объединяя эти факторы, становится очевидным, что Министерство обороны Великобритании реализовало двухъярусную детекторную систему, которая позволяет реализовать три оперативные задачи, о которых говорилось выше и в то же время обеспечивать эффективное реагирование на технические требования в отношении того, какие вещества обнаруживать и как быстро. Новый комплекс обнаружения включает старое и новое оборудование с тем, чтобы удовлетворять требованиям эффективного и своевременного обнаружения, которое в свою очередь обеспечивает предупреждение, принятие мер и эффективный менеджмент последствиями.
Основой такого реагирования является понимание того, что прямая замена "старого" модернизированного оборудования "новым" не является решением, поскольку "старое" оборудование просто недостаточно распространено. Однако и стоимость должна играть свою роль. В результате конкурентного отбора с учетом различных факторов и технических требований было принято решение о закупке двух детекторных систем. Первое, малогабаритное, широко распространенное устройство называется легким детектором химических веществ LCAD (Lightweight Chemical Agent Detector), второе - портативное - MCAD (Manportable Chemical Agent Detector). Оба детектора обнаруживают классические БХВ и отдельные ТПВ. Устройство MCAD обладает большей чувствительностью, имеет более информативные дисплеи и более интерактивно с оператором. Устройство LCAD является поистине предупреждающим, обеспечивая пользователя быстрой информацией об угрозе и необходимых действиях. Устройство MCAD не только предупреждает, но обеспечивает принятие мер. Оба устройства могут подключаться к системе боевого управления, сконструированы исходя из обеспечения низкой стоимости, оба поставляются компанией Smiths Detection. Предшествующие устройства GID-M и LCD-3, на базе которых созданы устройства MCAD и LCAD, соответственно, получили популярность в международном плане, сделано несколько заказов, проявлен технический и операционный интерес.
Действия после химической атаки
Имея дело с проблемами "обнаружения и действий" необходимо помнить и о проблемах, имеющих место после химической атаки. В отличие от других видов атак, оружие массового поражения и особенно БХВ могут перемещаться после того, как они использованы. Пары ОВ могут переноситься ветром, жидкостное заражение может распространяться через людей, животных, механизмы и естественные причины. Даже вода, которая используется для обеззараживания (или дождь) может перемещаться, заражая все, с чем соприкасается, создавая долгосрочную опасность (контактную), которая может сохраняться десятилетиями.
Использование сетевой системы обнаружения, развернутой вокруг пораженного объекта, может помочь в определении такого передвижения. Варианты такой системы включают систему менеджмента обычного поля боя (как, например детекторов MCAD или LCAD совместно с системой NBC BISA, которая будет введена в строй в скором времени) или сетевую радиосистему, которая используется при проведении крупных спортивных мероприятий. Портативные детекторы и датчики, размещаемые на транспортных средствах, могут перемещаться вместе с зоной заражения, что позволяет держать ее передвижение под круговым контролем. Такие меры позволяют заранее эвакуировать или блокировать угрожаемые зоны задолго до возможного заражения.
С точки зрения постхимического менеджмента, опорой остается устройство САМ компании Smiths Detection, которое было внедрено еще в 1985 г., но постоянно модернизируется и совершенствуется в соответствии с появлением новых угроз и новых задач. Новые алгоритмы обнаружения, позволяющие выявлять ТПВ в дополнение к БХВ, являются ключевым требованием пользователей ко всему детекторному оборудованию, а наряду с подтвержденным низким уровнем ложных срабатываний, также алгоритмы являются ключевым преимуществом оборудования компании Smiths Detection. Новые пакеты программного обеспечения и отображения обеспечивают более эффективное использование в современных угрожающих ситуациях. В частности, усовершенствованное устройство САМ (ЕСАМ) конструировалось по специальным требованиям контракта швейцарского правительства. Оно обладает превосходящими характеристиками и более подходит к современным ситуациям и угрозам. К числу ключевых атрибутов относится последовательная блокировка подсказок, отображений и мер безопасности, которая помогает неопытному оператору-пользователю в стрессовой ситуации.
Устройства САМ или ЕСАМ являются практически единственными доступными и производимыми в достаточных количествах со способностью определять, кто заражен, что заражено и где имеет место заражение, а более важно кто обеззаражен, что обеззаражено и где произведено эффективное обеззараживание. Эта проблема критически важная с точки зрения времени и эффективности. Медленное и неэффективное обеззараживание может быть смертным приговором для зараженного человека. Подтверждением эффективности обеззараживания являются запасы устройств ЕСАМ/САМ в торговой сети. Процедуры доступа в зараженные зоны имеют критическое значение и с учетом этого и конструировались приборы САМ. Приборы ЕСАМ/САМ позволяют оператору отслеживать заражение, локализовать его, ликвидировать или переместить и таким образом, осуществляя строгий контроль заражения, постепенно восстановить контроль и доступ к зараженной зоне.
Подключение приборов САМ к электронным устройствам хранения и отображения информации значительно улучшит процесс локализации и идентификации, позволяя полученные данные от приборов хранить и отображать так, что можно делать точные оценки и регистрации, хранить данные о характере инцидента и использованном веществе. Это особенно важно в том случае, когда использовано вещество, не входящее в дисплейную программированную библиотеку прибора. Аналогичные возможности должны иметься во всех детекторных устройствах, поскольку, как и в случае с детекторами LCD-3, GID-M и GID-3, библиотека обеспечит использование их для обнаружения всех опасных веществ, а также разработку программ для обнаружения этих субстанций.
К другим направлениям использования детекторного оборудования и дополнительных средств относится детальное судебное расследование на месте инцидента. Для этой цели могут применяться мобильные масс-спектрометры CBMS или ММ1.
Достаточно легкие и компактные для того, чтобы доставляться на место инцидента небольшими автомашинами, эти устройства обеспечат судебные возможности в отношении возможного массового убийства.
Для отслеживания облака паров ОВ важное значение имеют наземные системы, как, например GID-3, которые установлены на автомашинах, но в течение нескольких лет ряд изготовителей беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) рассматривают возможность включения детекторов БХВ в полезные нагрузки этих аппаратов. Они в основном сосредоточились на вариантах прибора LCD-3. Одна такая система связана с вездесущим БПЛА "Predator" с детекторной системой "Spider", в которую входит прибор LCD-3, размещаемый в подкрыльевых контейнерах. Альтернативной системой слежения за химическим облаком может быть Rapid компании Bruker Daltonics, используя несколько таких приборов для определения положения облака триангуляционным методом.
При заражении больших территорий локализация и маркировка их выходит за пределы возможностей пеших команд. Требуются мобильные системы. Важную роль в решении такой задачи могут сыграть системы обнаружения жидких и твердых заражений Gards, разработанные в кооперации со шведской компанией FOI, находящиеся на вооружении гражданской обороны военных Швеции. Система Gards собирает комки грунта, которые отбрасываются колесами или гусеницами машины, испаряет любое вещество, содержащееся в них так, что нормальный детектор, как, например GID-3 или ЕСАМ может обнаруживать это вещество. Система Gards может устанавливаться на любой вид транспорта при незначительных модификациях.
Новые угрозы, которые существуют, и реагирование на них существенно отличаются от тех, которые ожидались в период "холодной войны". Поэтому необходимы другие, часто более болезненные, реагирования, если идет речь об эффективной химической обороне и эффективном менеджменте последствий.
Жертвы почти неизбежны, но реализация многоярусного подхода к обнаружению уменьшит их количество и тяжесть, а также экономические и гуманитарные последствия.
Если даже в настоящее время нет специфических признаков химической атаки, угроза ее вездесущая и не обязательно в виде террористической или военной атаки, просто в результате инцидента. Поскольку большинство веществ в таких инцидентах совсем не являются БХВ, постольку технология обнаружения и доктрина таких сценариев должны соответствовать более широким требованиям пожарников и служб первого реагирования.
В течение более 20 лет компания Bruker Daltonics обслуживает рынок военных и гражданских заказчиков системами обнаружения CBRN. Однако не только техническое оснащение является ключевым фактором успешного обнаружения, а разнообразие технологий, используемых соответственно со специфической доктриной обнаружения. В области химического обнаружения портфель компании Bruker Daltonics включает следующую триаду:
- объектовое обнаружение и мониторинг в реальном масштабе времени;
- мобильную идентификацию;
- дистанционное обнаружение и заблаговременное предупреждение.
Для объектового обнаружения в реальном времени неоспоримой технологией являются спектроскопия ионной подвижности IMS (Ion Mobility Spectroscopy). Серия Raid представлена ручными, портативными и стационарными детекторами химических веществ, которые могут работать в полевых условиях, на автомобилях, кораблях и в укрытиях. Во втором рабочем режиме могут измеряться уровни ТПВ.
Например, детектор Raid-M сконструирован исходя из нахождения в руке. Он используется для мониторинга заражения персонала и техники в полевых условиях или в коллективных укрытиях, способен обнаруживать, классифицировать и определять количество химических веществ. Обнаруженные субстанции отображаются в зависимости от класса (типа) или специфичности вещества, наряду с замеренной концентрацией.
Детектор Raid-1 является еще одной универсальной системой, которая может использоваться как ручной, так и стационарный детектор и может дополнительно применяться в качестве точечного детектора, когда он оборудован специальным поверхностным заборником или ручным зондом. Детектор Raid-1 является составной частью оборудования машины германской гражданской обороны ABC-Erkunder.
Высоким стандартом идентификации химических веществ в полевых условиях является газовая хроматография и масс-спектрометрия (GC/MC). Для быстрого обнаружения на месте опасных соединений БХВ и ТПВ в воздухе, почве и в водах (жидкостях) были разработаны устройства ЕМ-640 и EM640S. Последнее является мобильной GC/MS, системой предназначенной для проведения быстрого, точного анализа с высокой чувствительностью органических соединений в окружающей среде. Эта система, наряду с другими применениями, выбрана для ведения мониторинга в рамках конвенции по химическому оружию и в настоящее время используется организацией по запрещению химического оружия (OPCW). Система ЕМ640 является мобильной, весьма прочной системой, предназначенной для проведения быстрых и простых оценок на месте химических катастроф и инцидентов, а также других экологических проблем, связанных с органическими веществами. Система ЕМ640 используется многими специальными службами.
Если предполагается обеспечить раннее предупреждение и недопущение заражения, то дистанционное обнаружение является обязательным. В этом плане система Rapid является весьма надежной FT-IR системой для обнаружения облаков ОВ на дальностях до пяти и более километров, с помощью ее может быть организован автоматический мониторинг всех известных БХВ и наиболее важных ТПВ. Система, имеющая небольшую массу, упрочнена для полевых условий и может размещаться на машинах, кораблях или вертолетах и выполнять в реальном времени наблюдение в процессе движения/полета.
Military Technology.- 2003.- № 7.- P. 67-72.
