尋找及標記水下爆炸物的經濟工具

背景在世界各地的衝突後，數百萬噸的爆炸物仍然殘留在內陸、海洋和沿海水域中。無論是在衝突後被丟棄、在戰鬥中沉沒、未爆炸的失敗部署後遺留下來，或是來自內陸戰鬥擴散到水道中，水下爆炸物的隱藏危險現在影響著全球各地的社區。爆炸物（EO）的問題是普遍且全球性的。在聯合國參與地雷行動的情境中，從所羅門群島和巴布亞新幾內亞，到也門和烏克蘭的現代衝突擴散，對水下EO位置缺乏了解妨礙了依賴這些水域的社區的生計和生活方式。一些潛藏在海浪和洋流下的EO不僅僅是爆炸物。它們還可能含有有毒物質，包括化學武器或致癌化學品，隨著它們腐蝕和分解，這些物質會滲入周圍的水中。這對環境、野生動植物以及依賴這些水域為生計和食物的社區的健康造成損害。水下EO的存在、分解及持續威脅對附近社區和在這些地區運作的人道主義組織產生了一級和二級影響：由未爆炸的爆炸物對漁民、潛水員和沿海社區生命和生計構成的風險，水體及其動植物生命的化學污染，在也門，人道主義船運營商的保險成本高達數百萬美元：降低了人道主義支援的潛在效力和能力，以及EO的存在可能延遲社區或商業計劃的基礎設施發展。儘管在1972年《防止海洋傾倒廢物和其他物質公約》通過時禁止了水下EO的傾倒，但現代衝突區域（如烏克蘭和也門）和歷史性的衝突後地區（所羅門群島、越南）仍受到水下危險物質的持續影響。此外，特別是在水下，爆炸物的存在可能已經確認，但其精確位置通常是未知的。由於潮汐、洋流和水道自然變化隨時間改變，EO也可能移動。無論是在陸地還是水下，檢測和標記EO以便日後清除或減輕風險是通過非技術調查（NTS）開始的：收集有關EO位置、性質和風險評估的定量和定性信息。然後，在經過數月甚至數年的磋商後，技術調查是下一步：利用金屬探測、磁力計、磁感應器或聲納等技術來確定任何爆炸物的存在、濃度和位置。在陸地上，金屬探測器使得即使是業餘探測者也能夠識別並標記地下金屬的存在：鐵和非鐵金屬會干擾設備生成的電磁場並“發出聲響”給使用者。當處理地雷和可能受污染的區域時，人道主義和軍事組織利用類似的技術，使得檢測（及隨後的通知）和區域劃定或地理標記成為可能。對於水下EO來說，情況並不那麼簡單：大規模的檢測將需要高成本方法或大量人員來協助檢查。該領域的創新歷史——以縮短技術調查通常冗長的過程——是眾所周知的。老鼠、狗、蜜蜂，甚至海豚都被訓練並用於識別爆炸物而不引爆，還有可以識別爆炸物存在的植物和藻類/從它們的腐蝕中滲出的化學物質也已經被測試。然而，迄今為止，檢測和標記水下EO存在的主要能力仍掌握在軍事和商業運營商手中。用於檢測的技術成本、實施這些技術的技能，以及移除/處理EO的危險/風險，這些對於依賴這些水域為生計的社區來說通常是難以企及的。例如，在烏克蘭，聯合國開發計劃署（UNDP）和合作夥伴最近培訓了15名專家使用遙控無人機（ROV）在該國的河流、湖泊和水道中深達300米的地方定位和識別爆炸物。然而，這個計劃中使用的ROV的改變性能無法擴展到全球，以應對預算限制或不同背景下運作的地雷行動計劃（每個ROV成本約25萬美元）。在所羅門群島，UNDP致力於清除二戰遺留的爆炸物，淺海岸線和依賴資金支持意味著高資本支出（如果有效）的解決方案，如ROV，在這個階段將是不適合的。通過將來自昂貴的軍事或人道主義領導的項目的能力轉移到普通人手中，將使得來自水下爆炸物的安全問題變得“平凡”，這將帶來一種非凡的能力，使得沿海和依賴水域的社區更加安全。因此，聯合國開發計劃署（UNDP）發起了這個挑戰，以發現解決方案，使得水下爆炸物的檢測和標記更加負擔得起和實用。挑戰這個挑戰的核心要求是技術性的：什麼解決方案可以相當於水下爆炸物（EO）的檢測“魚探”並能夠標記其表面位置？UNDP要求解決者提交能夠使非專家和當地社區成員：檢測水下爆炸物（EO）的存在。這個挑戰的重點是克服在鹽水中檢測水下EO的挑戰。能夠在鹽水中工作的解決方案，具有其鹽度和熱層特性，可能適用於內陸水域。檢測方法不應該有引爆EO的風險。從5米深度到理想情況下的30米深度準確標記或地理劃定爆炸物的表面位置。解決方案不需要繪製水下地形圖，但必須指示水下EO的表面位置。這些位置數據應該可以通過低成本手段（例如商業GPS或移動應用程式）與當地社區共享和訪問。幫助社區和非政府組織開發污染/風險區域的地圖，無論是實時還是累積的。每個設備的成本最高為5,000美元（資本支出）。可以由1-2人操作，每天至少6小時。該設備應該可以由小船攜帶、固定或拖曳（為了適用性，考慮20英尺長的船隻）。解決方案不應該依賴燃料或消耗品。如果使用電力，解決者應詳細說明如何使用可再生能源進行充電（例如，電池應該可以使用太陽能板充電器充電，但是概念中不需要直接描述充電器）。並通過國家當局或非政府組織實現未來的跟進或整治計劃。解決者在提出的方法中可以具有創新性。工具可能包括傳感器、繪圖軟件、磁性檢測、從腐蝕的爆炸物中識別化學物質，或利用聲學、熱或其他特徵的新方法。模塊化設備、對現有設備的附加件或其他方法也是歡迎的，只要它們符合上述核心標準。如果使用磁性搜索，您的解決方案必須列出潛在引爆爆炸物的相關風險，以及您將如何減輕這些風險。無論您的方法是什麼，解決方案必須優先考慮在資源匱乏、偏遠或脆弱環境中的負擔得起性、實用性、安全性和可用性：負擔得起性：解決方案的成本應該低於5,000美元（資本支出），任何運營的OPEX影響應該明確標記。實用性：UNDP的重點是實用方法，可以準確檢測和標記水下爆炸物的表面位置。雖然海豚已被用於回聲定位海雷，老鼠在陸地上廣泛用於它們嗅覺化學物質的能力，但UNDP更感興趣於更有效、實用的方法。鼓勵解決者跳出框架思考，但著重於將解決方案實際應用於世界各地的社區。安全性：任何解決方案都不應以任何方式危及其預期的民用操作者。視覺檢測和對爆炸物的物理檢查，雖然偶爾由專業潛水員進行，但不是本挑戰的重點。在資源匱乏、偏遠或脆弱環境中的可用性：任何成功的水下爆炸物識別和標記解決方案或方法都必須適用於全球，包括衝突和衝突後區域。這意味著它不應僅僅依賴於高成本或高度專業化的培訓方法，或者依賴於在農村、偏遠地區無法獲得的發展基礎設施或電源的方法。在您的提交中，請考慮您的解決方案的廣泛應用性。可以指示風險水平的解決方案（例如識別高度腐蝕、移動或密集聚集的EO）也是可取的。提交可能是早期概念（TRL1-3）或更高TRL組件的新組合，或具有指示性結果和案例研究的概念驗證解決方案。無論您的方法是什麼，任何成功的解決方案都必須基於證據並在技術上扎實，以確保它們可以在現實世界的情境中實現。