一種名為“蝴蝶”的地雷因兩個原因而臭名昭著：它會殺死或致殘那些撿起看起來很像綠色塑膠玩具的兒童，而且它主要是非金屬結構，這意味著它經常逃脫傳統的地雷探測器。“蝴蝶”地雷的輕觸式引爆器很容易被戰士或農民踩到引爆，其相對較小的裝藥通常會使人致殘，而不是立即殺死他們。
超過一百萬枚俄羅斯製造的PFM-1地雷——最常見的蝴蝶型別，可能是受到越南戰爭期間部署的類似美國武器的啟發——在數十年的衝突後仍然散落在阿富汗。在20世紀80年代的蘇阿戰爭期間，軍用直升機投下了大量的地雷，它們的“翅膀”讓它們飄落在地上。這造成了瞬時的雷區，阻礙了高山山口，加劇了自1978年以來導致30,000多名阿富汗平民死亡或受傷的地雷和未爆彈藥問題。近年來，兒童已成為阿富汗此類武器造成傷亡的主要受害者。
地雷清除通常需要一個仔細、細緻、耗時的過程，包括採訪當地居民，然後使用手持地雷探測器在可疑區域進行兩次步行掃雷。清除一枚地雷的估計成本可能在300美元到1000美元之間——即使確認一塊土地安全而沒有發現任何地雷也需要花費金錢。但現在，一組美國研究人員的早期測試表明，他們可以透過使用安裝在四軸飛行器無人機上的熱成像攝像頭，使這個過程更快、更有效率。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
紐約州賓厄姆頓大學的能源地球物理學助理教授亞歷克斯·尼庫林說：“清除地雷的唯一方法是戳地面的每一寸。” “但是我們可以告訴你該戳哪裡。”
尼庫林和他的團隊的戰略基於這樣一個事實，即塑膠的加熱和冷卻方式與周圍的土壤和其他環境部分不同。透過在日出和日落前後進行飛行測試（此時溫度會迅速變化），研究人員表明，放置在地面的惰性PFM-1地雷在無人機攝像頭捕獲並在筆記型電腦上顯示的熱成像中變得清晰可見。他們在12月在華盛頓特區舉行的美國地球物理聯合會年會上介紹了他們的工作。
在2017年9月在紐約州立公園進行的野外試驗中，該團隊在四次試驗中成功發現了近78%的地雷。這還不足以完全取代地面團隊的調查工作。但是，它可能有助於縮小PFM-1雷場的範圍和總體佈局，總部位於日內瓦的瑞士排雷基金會（FSD）的行動副主管亞歷克斯·範·羅伊說，他是一位曾在澳大利亞陸軍服役的排雷專家。
範·羅伊說：“這種配備此技術的無人機可以讓你更快地確定雷區的範圍。” 範·羅伊沒有參與賓厄姆頓團隊的研究。“你找到範圍的邊界，這樣你就可以將你的人工、昂貴的排雷團隊集中在儘可能小的區域內。”
使用熱成像來探測地雷的想法以前也被探索過，但只是最近才變得更加實用，因為無人機和熱成像攝像頭都變得更小、更便宜。尼庫林說，下一步可以使用計算機軟體自動檢測熱成像中的地雷特徵。他的團隊希望招募程式設計師來開發一種能夠處理影像識別模式的機器學習演算法。目標是最終為非政府組織提供一個價值10,000美元的套裝——其中包括現成的無人機、紅外攝像頭和裝有定製軟體的筆記型電腦。
成本非常重要。FSD在阿富汗和伊拉克的排雷工作部分得到了美國國務院的資助，但該瑞士基金會仍然嚴重依賴捐助者以及明智地使用資金。“如果[該技術]花費50,000美元，我們就無法使用它，”範·羅伊說。“這足以購買10個傳統的地雷探測器，或者可能資助一個阿富汗的人工團隊一個月。”
還有其他複雜因素。範·羅伊說，一些幾十年前最初投放的塑膠地雷可能已被埋在山體滑坡或地震中。陽光照射可能已經使其他地雷退化到難以進行視覺識別的程度。政府也經常限制在阿富汗或伊拉克等國家的衝突地區使用無人機。
儘管如此，範·羅伊說，賓厄姆頓團隊專注於阿富汗是一個很好的策略。來自空中的熱成像可能不適用於埋藏的地雷或植被或人造物品較多的雜亂環境——但它似乎更適合用於發現阿富汗乾燥、高海拔山地通道中投放的PFM-1地雷，這些地區人口通常稀少，灌木叢也相對較少。
範·羅伊說：“FSD在阿富汗有一個專案，我們正在清除許多PFM-1地雷。” “所以如果他們正在尋找一個實際的試驗檯，我們很樂意嘗試一下。”