Materiales MASINT

El análisis químico tradicional, así como técnicas como la espectroscopia mediante excitación láser remota, son parte habitual de la inteligencia de materiales, a diferencia de la inteligencia técnica que evalúa la cocción del material.

Desde el inicio de la guerra química en la Primera Guerra Mundial, ha existido una necesidad operativa urgente de detectar ataques químicos. Los primeros métodos se basaban en cambios de color en papel tratado químicamente, o incluso en métodos manuales más lentos y poco sensibles.

Para evaluar un sensor químico moderno, se pueden combinar varios parámetros para crear una figura de mérito llamada curva ROC (característica operativa del receptor) . Estos parámetros son la sensibilidad, la probabilidad de detección correcta, la tasa de falsos positivos y el tiempo de respuesta. Idealmente, el dispositivo puede tener los parámetros ajustados para una situación específica. Puede ser más importante que el dispositivo tenga una baja tasa de falsos positivos (es decir, que sea selectivo , con una baja tasa de falsos negativos) o que sea máximamente sensible , lo que significa aceptar falsos positivos. Las curvas ROC se suelen dibujar para mostrar la sensibilidad en función de la tasa de falsos positivos para una confianza de detección y un tiempo de respuesta dados. Una tasa de falsos positivos demasiado alta, sin un operador que comprenda el contexto, puede provocar que se ignoren alarmas reales. En un entorno donde los terroristas pueden improvisar, no basta con detectar armas químicas formales, sino al menos 100 sustancias químicas industriales altamente tóxicas a partir de las cuales se podría improvisar un arma. ( Clarke 2006 ) .

La detección moderna de armas químicas está altamente automatizada. Una técnica implica el muestreo continuo de aire mediante un analizador infrarrojo no dispersivo . La instrumentación más compleja, como los cromatógrafos de gases acoplados a espectrómetros de masas , son técnicas de laboratorio estándar que deben modificarse para su uso en el campo. ( Vesser 2001 ) La capacidad de análisis químico se basa en un espectrómetro de masas móvil MM-1 y un muestreador de aire/superficie. La versión estadounidense incorpora el componente detector M43A1 del primer detector químico automático estadounidense, el M8 de la década de 1970.

Tras la experiencia en el campo de batalla de la Operación Tormenta del Desierto, donde las tropas sobreestimaron la capacidad de detección del detector MM-1, altamente selectivo pero no extremadamente sensible, se implementó una alarma de agentes químicos de detección remota (M21), un espectrómetro infrarrojo de transformada de Fourier (una forma de espectroscopia infrarroja ) que aprovecha la propiedad de los organofosfatos , a los que pertenecen los agentes neurotóxicos, de tener una firma distintiva. El M21 detecta riesgos de agentes químicos a una distancia de hasta cinco kilómetros en línea recta. La incorporación del M21 ha mejorado las capacidades de detección de vapores del Fox y proporciona una alerta más temprana ante un posible riesgo de agente químico de guerra en fase gaseosa.

El M21 no sabe si está detectando un agente químico específico como el sarín o un insecticida organofosforado como el malatión . ^{[ 6 ]} Esto significa que un sensor puede dar falsos positivos.

El malatión , por ejemplo, si bien no es tan tóxico como un arma química propiamente dicha, podría ser utilizado por terroristas o derramarse accidentalmente en una concentración potencialmente peligrosa. El insecticida paratión es lo suficientemente tóxico como para ser empleado en un ataque químico improvisado. Sin embargo, los detectores químicos más específicos suelen detectar las señales características de armas químicas o de productos químicos industriales.

El M21 será reemplazado por el Artemis, anteriormente conocido como el Detector Ligero de Agentes Químicos de Alcance Distancia del Servicio Conjunto (JSLSCAD), que, a diferencia del campo de visión limitado del M21, tiene una cobertura terrestre de 360 ​​grados y una cobertura aérea de 60 grados. ^{[ 7 ]} La Armada es la administradora del programa Artemis. ^{[ 8 ]} Se basa en radar láser (LIDAR), detecta aerosoles, vapores y contaminación superficial de agentes químicos, y proporciona la distancia desde el sensor hasta la amenaza. Artemis está siendo fabricado por un equipo de Intelletic, Honeywell Technology Center, OPTRA, Inc. y Recon/Optical, Inc. Artemis no es portátil, por lo que el Ejército está gestionando un programa para el Detector y Alarma Automático de Agentes Químicos (ACADA), que reemplazará al M8A1 existente y funcionará con el Muestreador de Superficie M279. Este sistema puede utilizarse en helicópteros y barcos, así como en vehículos o en un trípode terrestre.

El monitor portátil mejorado de agentes químicos (ICAM) es un dispositivo portátil para monitorear la contaminación por agentes químicos específicos (como el gas mostaza y el gas nervioso) en superficies. Funciona detectando iones moleculares con movilidades específicas (tiempo de vuelo) e incorpora un software para facilitar el análisis.

JCAD, el Detector Conjunto de Agentes Químicos, es un detector de bolsillo que detecta, identifica y cuantifica agentes químicos en tiempo real en buques y aeronaves. Utiliza tecnología de ondas acústicas superficiales . ^{[ 9 ]} La Fuerza Aérea gestiona el contrato con BAE.

El Sistema Conjunto Ligero de Reconocimiento Nuclear, Biológico y Químico (JSLNBCRS), fabricado por TRW para el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos, se instala en los vehículos HMMWV y LAV . Detectará agentes químicos mediante espectrometría de masas.

El detector portátil de agentes de guerra química (CW) Proengin AP2C utiliza espectroscopia de llama. Anteriormente, su uso se limitaba a agentes CW (detector AP2C) o compuestos industriales (detector de materiales industriales tóxicos (TIMS)). El modelo más reciente, el A4C, puede detectar agentes químicos reales, así como 49 de los 58 productos químicos de la lista de sustancias químicas industriales tóxicas (TIC)/TIM de la OTAN, evitando falsos positivos comunes como el salicilato de metilo (aceite sintético de gaulteria). ^{[ 10 ]} La luz emitida se detecta mediante filtros específicos para cada elemento (AP2C) o mediante un espectrómetro sensible a la altura. Este último dirige la luz a una rejilla de difracción en un detector multifotodiodo.

Para el estudio químico de áreas extensas, puede ser apropiado un enfoque diferente al de la protección de tropas. El experimento de identificación y detección dual de agentes químicos (CADDIE) ^{[ 11 ]} fue desarrollado por la Armada de los Estados Unidos como una demostración de viabilidad de un vehículo aéreo no tripulado que utiliza sensores a bordo para localizar una nube sospechosa y luego arrojar sensores ChemSonde desechables en ella.

Este sistema demostró varias características de la inteligencia de señales más avanzada (MASINT) moderna: una capacidad de visión amplia, similar a la del radar de barrido lineal , y una visión detallada con los sensores desechables. Los sensores se liberan desde un sistema dispensador de contramedidas ALE-47 estándar, que normalmente contiene chaff , bengalas o inhibidores desechables.

En los laboratorios microbiológicos modernos se utiliza una amplia gama de herramientas analíticas, y muchas pueden adaptarse para su uso en el campo. Algunas de las que se han adaptado incluyen: ^{[ 13 ]}

• Pruebas portátiles (HHA), similares a las tiras reactivas de embarazo. Precio por panel operativo de 8: $65,11, al 1 de octubre de 2012. ^{[ 14 ]}
• Inmunoensayo electroquímico-luminiscente, que se incorporará al analizador M1-M previsto para 2005.
• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR), para pruebas confirmatorias. Disponible para 10 agentes biológicos en 2004.
• Análisis inmunoenzimático (ELISA) en partículas filtradas del aire.

El Fuchs original , y la versión ligeramente modificada desplegada por EE. UU. en 1991, contaban con protección biológica para la tripulación, pero carecían de capacidad de análisis biológico. Una versión provisional, el sistema de reconocimiento biológico Fuchs (BRS), monitoreaba continuamente el aire exterior en busca de partículas que pudieran ser armas biológicas y, de detectarlas ^{[ 15 ]} , las transfería a una cabina de seguridad biológica (es decir, una caja de guantes sellada) para su análisis mediante diversas pruebas genéticas e inmunológicas. Sin embargo, esta versión provisional implica un conjunto de vehículos y refugios de laboratorio de campo NBC, no un único sistema móvil.

• Refugio para el laboratorio de análisis de radiación y materiales peligrosos
• Refugios para laboratorios de análisis biológico
• Refugio para laboratorio de análisis químico
• Vehículo de mando y muestreo (el Fuchs propiamente dicho)

El sistema completo se puede transportar por aire, barco o camión (en este último caso, con el vehículo de mando y muestreo desplegándose automáticamente).

La última versión del Fuchs 2, encargada por los Emiratos Árabes Unidos en marzo de 2005 para su entrega en 2007, contará con un conjunto de equipos integrados, que se instalará dentro de la caja de guantes, para la detección de armas biológicas. Los métodos analíticos incluyen ELISA, reacción en cadena de la polimerasa (PCR), cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS) y cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Estos métodos rara vez permiten identificar un agente biológico de forma instantánea, pero con una muestra adecuada, pueden proporcionar resultados preliminares en cuestión de minutos u horas.

El Fuchs 2 también cuenta con sensores meteorológicos que pueden ayudar a predecir la propagación de contaminantes. Consulte MASINT meteorológico .

El Ejército de los Estados Unidos está implementando un Sistema Integrado de Detección Biológica (BIDS) provisional, desarrollado por el consorcio formado por Bio Road, Bruker Analytical Systems, Environmental Technologies Group, Harris Corp y Marion Composites. También bajo la dirección del Ejército se encuentra el Sistema Conjunto de Detección Biológica Puntual (JBPDS), que sucederá al BIDS del Ejército. Este sistema reemplazará al IBADS de la Armada y proporcionará capacidad inicial a la Fuerza Aérea y a la Infantería de Marina. Cuenta con tecnologías complementarias de activación, muestreo, detección e identificación para detectar e identificar agentes de amenazas biológicas de forma rápida y automática. Se detectarán múltiples agentes en un máximo de 15 minutos. El JBPDS es un proyecto de Batelle y Lockheed Martin.

China también posee capacidad de detección de la varicela. ^{[ 16 ]} De acuerdo con la definición de varicela como "salud pública a la inversa", los escritos de la República Popular China sobre el tema abordan la cuestión más en términos de control de enfermedades infecciosas, un enfoque estándar en todas partes. Como era de esperar, se ha llevado a cabo una cantidad considerable de investigación en China sobre posibles agentes de varicela, incluyendo tularemia, fiebre Q, peste, ántrax, encefalitis equina occidental y oriental, psitacosis, entre otros.

También se ha desplegado equipo especializado en cantidades no especificadas para contrarrestar la amenaza de las armas biológicas para las tropas del EPL:

• Kit de muestreo de microbios tipo 76: Introducido por primera vez en 1975, e incluyendo la variante 76-1, este laboratorio portátil permite analizar partículas en superficies, agua y aire para determinar la presencia de agentes patógenos contra la guerra biológica. Además, incluye cinco tipos diferentes de especímenes de referencia de insectos y animales pequeños. Con un diseño similar a una placa de sedimentación por gravedad de baja tecnología, un pequeño mecanismo giratorio se coloca a favor del viento, y las partículas de aerosol se adhieren a la placa de muestreo o de Petri. Se suministra desinfectante junto con los materiales de cultivo.
• Muestreador electrostático de aire de gran volumen: Este equipo no tiene número de clasificación y se proporciona poca información sobre sus características. Probablemente sea similar al muestreador de aire de gran volumen (LVAS) basado en descarga de corona que se utiliza en Occidente. Esta tecnología, en general, ofrece excelentes resultados y es capaz de aislar partículas virales del aire, incluidos los virus de la rabia y de enfermedades respiratorias humanas.
• Muestreador de bioaerosoles modelo JWL-I: Al igual que el LVAS mencionado anteriormente, la referencia a este equipo ofrece pocos detalles. Este muestreador de aire automatizado se asemeja más a un impactador de una sola etapa, que aspira el aire y deposita las partículas aerosolizadas en agar para su posterior análisis. Un ejemplo de este tipo de instrumentación es el impactador de una sola etapa Casella, utilizado en el monitoreo ambiental civil .
• Los vehículos de laboratorio microbiológico WJ-85 se introdujeron en 1984. Este vehículo, descrito como una especie de híbrido entre un vagón de tren y un sedán, se divide en tres secciones con juntas herméticas en las puertas. La sección delantera alberga al conductor y el compartimento para los ocupantes; la sección central contiene la sala de laboratorio (véase Laboratorio Móvil de Evaluación de Armas Biológicas); y la sección trasera contiene un aparato de descontaminación y ropa adicional. El equipamiento del laboratorio incluye una caja de guantes de vidrio para manipular material infeccioso, un dispositivo bacteriostático, un refrigerador, una incubadora (hengwenxiang), un microscopio de fluorescencia, un microscopio invertido, medios de cultivo, reactivos de diagnóstico, instrumentos para cultivo celular, etc. Una estación independiente permite realizar pruebas para bacterias y virus, con capacidad para hasta cuatro personas. El vehículo de laboratorio se suministra con unas 200 muestras de bacterias y 50 de virus para referencia e identificación.

Uno de los desafíos para prevenir la proliferación de capacidades de guerra biológica es verificar que una instalación legítima de bioingeniería no esté produciendo armas. Dado que muchos procesos completamente legales involucran secretos comerciales, las instalaciones de producción pueden ser reacias a permitir inspecciones y muestreos detallados de lo que podría ser una ventaja comercial. El Centro Henry L. Stimson ha realizado un importante trabajo conceptual sobre un régimen de inspección, en el que los inspectores usarían pruebas biológicas que buscarían materiales genéticos asociados con armas conocidas. ^{[ 17 ]} Incluso cuando se descubre un arma potencial, como la exotoxina de Clostridium botulinum (Botox o "toxina botulínica"), las cantidades o la preparación pueden ser tales que se puede establecer que el uso es para aplicaciones médicas, veterinarias o de investigación legítimas.

Estos métodos para detectar infracciones del "doble uso" también tienen el potencial de reconocer organismos epidémicos en un contexto de salud pública.

Un sensor de la era de Vietnam, el XM2, generalmente conocido como el "detector de personas", detectaba concentraciones de amoníaco en el aire, lo que indicaba la presencia de grupos de personas o animales. Si bien era sensible, no era selectivo para las personas, por lo que muchos búfalos de agua se convirtieron en objetivos. No obstante, se consideró el mejor sensor utilizado por la 9.ª División de Infantería, ya que, a diferencia de otros sensores MASINT y SIGINT, podía proporcionar a las tropas transportadas en helicóptero detección de objetivos en tiempo real ^{[ 18 ].} Como se observa en el gráfico adjunto, se compara, en términos de puntualidad, con otros sensores ^{[ 18 ] .}