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Pourquoi les détecteurs d'explosifs ne peuvent toujours pas battre le nez d'un chien
Golden retriever et museau de chien artificiel Bob O'Connor
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Depuis presque aussi longtemps que les armées se combattent, elles ont enrôlé des animaux pour les aider. Les chevaux, en particulier, ont été décisifs pendant des millénaires. Comme l'a écrit l'historien Morris Rossabi à propos de la conquête mongole de l'Asie, la mobilité et la surprise ont caractérisé les expéditions militaires menées par Gengis Khan et ses commandants, et le cheval était crucial pour de telles tactiques et stratégies. Les chevaux pourraient, sans exagération, être qualifiés de missiles balistiques intercontinentaux du XIIIe siècle. L'historien David Edgerton note que jusqu'à la Première Guerre mondiale, la capacité de la Grande-Bretagne à exploiter les marchés mondiaux des chevaux était cruciale pour sa puissance militaire.
Les chevaux ont encore une importance occasionnelle, comme lors de l'invasion américaine de l'Afghanistan en 2001, lorsque les troupes des forces spéciales à cheval ont appelé à des frappes à la bombe via des radios satellites, en utilisant des désignateurs laser et des points de référence GPS pour guider les bombes. Mais les chevaux ne sont que très rarement l'outil qui sépare la défaite de la victoire : dans toutes les circonstances, sauf les plus exceptionnelles, ils ont été remplacés par des chars, des camions, des satellites et des avions.
Cette histoire faisait partie de notre numéro de novembre 2019
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Pourtant, alors que les chevaux ont largement disparu des armées modernes, les chiens ne le sont pas. En 2016, l'armée américaine comptait plus de 1 740 chiens de travail militaires dans ses rangs. À la base aérienne de Lackland à San Antonio, l'armée élève ses propres chiots élégants, principalement des bergers allemands et des malinois belges, qui sont préparés pour le service militaire dès leur premier gémissement. Certains seront lavés; d'autres suivront quatre à sept mois d'instruction d'obéissance de base avant de recevoir une formation plus spécialisée sur la façon de garder les bases, de tendre des embuscades aux combattants ennemis et de détecter les engins explosifs. A partir de là, le champ se rétrécit davantage. L'armée américaine estime que pour produire 100 chiens prêts à la guerre, elle doit en entraîner 200.
Avant d'entrer dans des bâtiments en Afghanistan, Thomas, un parachutiste de l'armée américaine qui a demandé à être identifié par un pseudonyme, envoyait souvent les Malinois belges de son peloton en premier pour s'assurer qu'aucun soldat ennemi ou autre surprise n'attendait à l'intérieur. Au cours d'une journée de combats particulièrement acharnés, Thomas se trouvait dans un immeuble, cherchant un endroit pour soigner un soldat blessé, lorsqu'il entendit un bruit provenant d'une pièce adjacente. Alors qu'il tournait le coin pour enquêter, il se souvient avoir vu une ombre et un éclair de lumière. C'était un combattant tchétchène engagé par les talibans avec un fusil d'assaut AK pointé directement sur son visage.
Vous voulez pouvoir échantillonner l'environnement de manière intelligente, et les chiens nous ont donné beaucoup d'informations sur ce à quoi cela ressemble.
Juste au moment où le combattant appuyait sur la gâchette de son arme, le chien du peloton est entré en feu dans la pièce depuis le couloir et s'est accroché à son cou, le faisant reculer. Son tir a été détourné, épargnant la vie de Thomas.
Après cela, Thomas a amené le chien dans toutes les missions possibles. Parfois, les gens me disaient : 'Oh, tu n'as pas besoin d'un chien pour ça', dit-il. Et je disais : 'Oui, j'ai besoin d'un chien. Es-tu au sol ? Vous n'êtes pas au sol. J'amène le chien.
L'armée compte également beaucoup sur les chiens pour détecter les explosifs. On estime que l'odorat des chiens est 10 000 à 100 000 fois plus fort que celui de l'homme moyen. Des milliards de dollars de recherche sur les détecteurs artificiels n'ont encore rien produit de mieux. Contrairement aux détecteurs de métaux, qui sont également utilisés pour localiser les bombes en bordure de route et les mines terrestres, les chiens peuvent être entraînés à détecter des engins explosifs non métalliques concoctés à partir d'engrais et d'autres articles ménagers. Ce talent s'est avéré particulièrement utile en Afghanistan, où de nombreux explosifs enterrés sont improvisés à partir de produits chimiques courants emballés dans des bidons en plastique.
Les scientifiques ont longtemps essayé - et échoué - de créer des appareils capables de surpasser le museau d'un chien. À partir de 1997, la DARPA a consacré 25 millions de dollars à une initiative appelée Dog's Nose, qui a distribué des subventions aux scientifiques pour développer des détecteurs de mines terrestres. À ce moment-là, environ 100 millions de mines étaient enfouies dans environ 60 pays. Mais selon la directrice du programme DARPA, Regina Dugan, la technologie pour les trouver n'avait pas beaucoup avancé depuis la Seconde Guerre mondiale. Le seul équipement de détection de mines terrestres remis aux soldats américains sur le terrain était le détecteur de métaux et un bâton pointu et pointu, a-t-elle écrit en 2000. (Le bâton devait sonder le sol pour détecter les anomalies.)
Les machines résultantes, dont la plupart comportaient des tubes recouverts de polymère qui réagissaient lorsqu'elles étaient exposées à des explosifs, semblaient prometteuses lorsqu'elles étaient utilisées dans des laboratoires stériles. Mais dans des environnements plus réalistes, les choses sont devenues plus compliquées. Lorsque l'une des machines a été opposée à des chiens détecteurs de mines terrestres à l'Université d'Auburn en Alabama en 2001, les chiens les plus performants étaient environ 10 fois plus sensibles. Dans une installation herbeuse de 22 acres dans le Missouri où la DARPA a invité les participants à tester leurs appareils, certains étaient trop réactifs, réagissant aux plantes et au sol en plus des explosifs.
Une décennie plus tard, en 2010, le commandant de la Joint Improvised Explosive Device Defeat Organization (JIEDDO) a admis qu'en dépit d'un énorme investissement gouvernemental de 19 milliards de dollars dans des drones espions, des brouilleurs radio et des capteurs embarqués destinés à combattre les engins explosifs improvisés (EEI ), les chiens sont restés inégalés en tant que détecteurs des engins dangereux. Alors que les capteurs ont généralement trouvé la moitié des engins piégés avant qu'ils n'explosent, les équipes de chiens en ont localisé 80 %.
NIST
Les détecteurs artificiels les plus récents peuvent détecter de plus petites traces de produits chimiques qu'un chien. Mais ces détecteurs sont gros, explique Matthew Staymates, ingénieur en mécanique et dynamiseur des fluides au National Institute of Standards and Technology (NIST) : il faut qu'ils se branchent sur un mur, il faut une énorme quantité d'infrastructures, de gaz et de pompes à vide... et vous devez apporter l'échantillon à votre machine.
Néanmoins, les détecteurs artificiels ont un rôle à jouer dans des endroits comme les aéroports, où tous les passagers doivent passer par des points de contrôle de sécurité, et les chiens ont inspiré leur amélioration. Staymates a utilisé une imprimante 3D pour reproduire le nez d'une femelle Labrador retriever nommée Bubbles. Le résultat est une extension en forme de museau qui va sur le devant des détecteurs d'explosifs disponibles dans le commerce. Il renifle l'air comme un chien, inhalant et expirant plusieurs fois par seconde au lieu d'aspirer continuellement de l'air comme le font normalement ces machines.
Les chercheurs ont découvert que cette méthode, de manière contre-intuitive, attire des échantillons d'air de plus loin, attirant davantage de produits chimiques flottant autour. Neuf fois sur 10, vous ne savez pas où se trouve le méchant avec une bombe artisanale dans son sac à dos, explique Staymates. Vous voulez donc pouvoir échantillonner l'environnement de manière intelligente, et les chiens nous ont donné beaucoup d'informations sur ce à quoi cela ressemble.
Malgré ces progrès, un chien est toujours beaucoup plus efficace qu'un renifleur électronique de bombes, notamment parce qu'un animal, comme un humain mais contrairement à une machine, peut réagir à des situations imprévisibles. Ainsi, certains scientifiques ont concentré leurs efforts non pas sur le remplacement des animaux de trait, mais sur l'amélioration de leurs performances.
En 2017, une équipe du Lincoln Laboratory du MIT a développé un nouveau spectromètre de masse, de la taille d'une grande commode, capable d'identifier des traces de produits chimiques comparables aux performances canines. Non seulement il était incroyablement sensible, mais il était rapide, complétant ses évaluations en une seconde environ. Les chercheurs étaient enthousiasmés par le potentiel de l'appareil non pas pour remplacer les chiens renifleurs de bombes, mais plutôt pour aider à les former.
L'équipe a demandé à des chiens de localiser des explosifs précédemment cachés dans des cartouches, qui ont également été analysés avec le spectromètre. La machine a découvert que certaines des erreurs perçues par les chiens - identifier des explosifs dans des récipients supposés vides - n'étaient pas du tout des erreurs ; les conteneurs avaient subi une contamination croisée. Cela a permis aux dresseurs de mieux réguler quand féliciter et récompenser leurs élèves canins, renforçant ainsi leurs capacités de détection.
Bien que certains laboratoires aient voulu adapter la machine pour remplacer les chiens, l'équipe du MIT n'était pas d'accord. Dans un communiqué de presse à l'époque, Roderick Kunz, qui a dirigé la recherche, a déclaré : Notre sentiment est qu'un tel outil est mieux orienté vers l'amélioration des détecteurs déjà meilleurs au monde : les chiens.
Haley Cohen Gilliland est écrivain à Los Angeles.