Сантиметр за сантиметром: де розмінування досі впирається в ручну працю та чи можна це змінити

Україна — одна з найбільш забруднених мінами та вибухонебезпечними предметами країн світу. За даними Demine Ukraine, близько 133 тисячі км² (близько 22%) територій, що зазнали впливу бойових дій, залишаються потенційно небезпечними. 

Світовий банк оцінює вартість очищення території України від мін у $37,5 мільярда. Процес може зайняти десятиліття. Впровадження нових технологій може скоротити його до 10–15 років. Для країни, яка раніше годувала 400 мільйонів людей по всьому світу, це критично: мільйони гектарів сільськогосподарської землі тепер заміновані.

Наявних інструментів і методів для такого масштабу забруднення наразі недостатньо. Потрібні нові технологічні рішення — зокрема для процесу екскавації, який вважається найбільш повільним і небезпечним етапом розмінування. 

Разом з експертами з’ясовуємо, що насправді відбувається після сигналу міношукача, чому екскавація забирає стільки часу та ресурсів — і знайомимо з п’ятьма командами-фіналістами Minesight Innovation Challenge, які розробляють технології, здатні це змінити.

Що відбувається після сигналу міношукача

Розмінування починається з обстеження території та виявлення сигналу: сапер із міношукачем фіксує, що під землею є щось металеве.

Далі починається екскавація — контрольоване розкриття ґрунту. Це процес, в якому сапери отримують доступ до заглибленого об'єкта на рівні, достатньому для його безпечної ідентифікації, не зачіпаючи й не переміщуючи самого предмета. Це найнебезпечніший момент усього процесу: будь-який необережний рух може призвести до детонації.

Лише після того як об'єкт ідентифіковано, ухвалюється рішення про подальші дії: контрольоване вилучення, знешкодження або знищення на місці.

Безпечна екскавація вимагає роботи в обмеженому просторі навколо конкретної точки, тож важка техніка, як-от екскаватор, не впорається з цією задачею. Розробка нових технологічних рішень є ключовим фактором для прискорення процесу розмінування України.

«Ми бачимо швидкий прогрес у сфері робототехніки та штучного інтелекту поза межами сфери протимінної діяльності, — каже Дмитро Мартинович, технічний директор Minesight, міжнародного конкурсу з пошуку технологічних рішень для екскавації. — Системи вдосконалюються і все краще орієнтуються в складних середовищах, виконують точні фізичні завдання в сільському господарстві, будівництві, логістиці та інших галузях промисловості. Віримо, що є можливість перейняти ці досягнення для гуманітарного розмінування. Екскавація — це нагальна проблема і саме та сфера, де новітні технології можуть спричинити суттєві зміни в безпеці та ефективності».

Для ефективної екскавації потрібна не одна розробка.

«На жаль, не може бути однієї технології, яка розмінує країну за найкоротший проміжок часу і при цьому буде ефективною для всіх задач, різних типів ґрунту і залишатиметься недорогою, — пояснює Катерина Дрозд, керівниця проєкту. — Кожна технологія закриває свою задачу: погодні умови, час доби, різні типи поверхні — всі ці фактори дуже впливають на кінцевий результат».

За словами Катерини, екскавація забирає до 80% робочого часу сапера в полі. Кілька факторів складності накладаються один на одного:

• Тип ґрунту. Піщаний, глинистий, камʼянистий, чорнозем — кожен вимагає різного підходу й швидкості роботи.

• Рослинність і коріння. Густа трава, чагарники чи коріння дерев ускладнюють доступ і сповільнюють процес.

• Каміння та сторонні предмети. Кожен твердий обʼєкт у ґрунті потрібно перевіряти окремо — але гарантій, що це не міна, немає.

• Глибина залягання. Що глибше обʼєкт, то довше й обережніше доводиться його розкривати.

• Невизначеність. Сигнал міношукача не повідомляє, що саме знайдено — небезпечний предмет, уламок чи звичайне металеве сміття.

Для саперів ця робота вимагає концентрації протягом усієї зміни, а втома — один із найбільших ризиків у полі. Кожне окреме дослідження ґрунту — це потенційна загроза життю та здоровʼю сапера. Люди, які повертаються на деокуповані землі, також мають високі ризики. Від початку повномасштабного вторгнення від вибухонебезпечних предметів постраждали понад 1500 людей, 471 із них загинули. 

«Для людей розмінування — це безпечне життя на своїй землі. Зараз Україна — найзамінованіша країна світу: не можна повернутися у власний дім, вийти в поле, відпустити дитину гуляти тощо», — пояснює Марина Петриченко, керівниця Гуманітарного фонду Сергія Притули.

Розмінування як ключовий напрямок роботи обрали не випадково: це основний етап для подальшого надання гуманітарної допомоги. 

«Переваги тут очевидні та дуже відчутні. Найперше — це врятовані життя. По-друге, безпечна земля, яка знову працює: поки поля заміновані, фермер не працює, а лише аграрний експорт через це втрачає мільярди доларів щороку. І врешті — без розмінування неможливе жодне відновлення ні до, ні після перемоги: ні відбудова, ні повернення людей у деокуповані й прифронтові регіони, які щодня страждають від обстрілів та вибухонебезпечних предметів».

Minesight Innovation Challenge: хто і навіщо шукає рішення для екскавації

Minesight Innovation Challenge — міжнародний конкурс, спрямований на пошук і розробку технологічних рішень для екскавації. Мета — скоротити час цього етапу та знизити ризики для саперів.

«Це перший в Україні проєкт, де інвестиції залучаються саме на розробку інноваційних рішень для гуманітарного розмінування, а не на закупівлю вже готових. І раніше, і зараз фінансування переважно спрямовується на придбання вже готових технологій, готового обладнання. У Minesight інвестиція спрямована на створення того, чого на ринку немає, але що критично необхідно», — пояснює Катерина Дрозд.

Пʼять команд-фіналістів отримують по $100 000 на завершення розробки. Переможець Minesight Innovation Challenge отримує ще $100 000 на масштабування виробництва.

Челендж організувала американська неприбуткова організація Minesight, що спеціалізується на розробці глибоких технологій для гуманітарного розмінування, у партнерстві з громадською організацією Demine Ukraine, гуманітарним фондом Сергія Притули та Міністерством економіки, довкілля та сільського господарства України.

На конкурс подали понад 90 заявок команди й організації з десяти країн — серед них Україна, Норвегія, Індія, Польща, Велика Британія, Косово та інші.

Нові розробки можна одразу тестувати, масштабувати й впроваджувати в роботу: в межах челенджу в цих процесах допомагають галузеві експерти, грантове фінансування та польові випробування. Все це дозволяє довести рішення від ідеї до реального застосування. 

Команди отримують доступ до експертів з міжнародної спільноти та українських стейкхолдерів.

«У нас є пул експертів з ДСНС, ДССТ, Міністерства оборони, приватних українських та міжнародних операторів, — розповідає Катерина. — Учасники Minesight Innovation Challenge отримують постійні консультації: і з інженерних питань, і з того, як правильно пітчити свої проєкти. Ми надаємо увесь цикл підтримки, який створює алгоритм для того, щоб рішення працювало і далі потенційно було профінансовано донорами». 

До оцінювання заявок залучено незалежне міжнародне журі, зокрема експертів Женевського міжнародного центру гуманітарного розмінування (GICHD) — однієї з найавторитетніших організацій у сфері протимінної діяльності у світі.

Ключовий технічний критерій оцінки — швидкість. Чим менше часу потрібно для безпечного розкриття заглибленого обʼєкта для ідентифікації, тим більше шансів на перемогу в проєкті. В оцінці розробок враховують й інші фактори: безпеку, вартість, можливість дистанційного керування та простоту використання. 

«Головне завдання — перехід від інженерної концепції до системи, яка надійно працює за межами лабораторії, — пояснюють у Minesight основний виклик, з яким стикаються учасники. — Ці системи повинні працювати в різноманітних умовах: сухі, вологі, піщані, глинисті, ущільнені чи кам’янисті ґрунти; рівнинна та похила місцевість; відкритий ґрунт і густа рослинність; різні погодні умови; а також предмети, закопані на різній глибині або оточені корінням, камінням і сміттям. Рішення, яке добре працює в одному ретельно контрольованому тесті, може поводитися зовсім по-різному в іншому середовищі».

Пʼять фіналістів, пʼять інженерних підходів до однієї проблеми

Minesight Innovation Challenge дійшов до етапу проміжного огляду. Наразі за перше місце змагаються п'ять фіналістів, троє з яких — українські команди. Зараз вони переходять від теорії до практики, створюючи перші прототипи.

• Badger (Україна)
  Пропонує систему зі змінними інструментами, які можна перемикати без відведення робочого маніпулятора вбік. Це має пришвидшити послідовні етапи розкриття ґрунту в межах однієї робочої сесії.

• Kaban Digger (Україна)
  Розробляє броньовану колісну платформу на керованому дистанційно шасі. Рішення побудоване на базі вже наявної універсальної робототехнічної платформи для роботи саперів на небезпечних ділянках.

• TREMBITA (Україна)
  Працює над роботизованим комплексом для дистанційного дослідження сигналу. Команда спеціалізується на високоточному позиціонуванні та розробляє власну технологію точного наведення на потрібну точку в ґрунті.

• WExMEx (Норвегія)
  Проєкт Тьоннеса Рудольфсена пропонує підхід без механічного контакту з ґрунтом узагалі. Замість інструментів, що ріжуть чи риють, розробка спирається на дистанційно контрольований процес видалення ґрунту.

• AUTOGENBOT (США)
  Команда адаптувала для гуманітарного розмінування платформу, спроєктовану для автономної роботи там, де супутниковий сигнал недоступний або ненадійний. Цей досвід вони застосовують у розробці системи безконтактного розкриття ґрунту.

Представники Minesight Тоні Коселка та Дмитро Мартинович прибули до України для проведення огляду. Разом із представниками Demine Ukraine та Гуманітарного фонду імені Сергія Притули вони відвідали компанії TREMBITA та Kaban Digger у Києві, а також компанію Badger у Львові.

Це допомогло оцінити прогрес кожної команди, обговорити технічні рішення та визначити, яку роботу ще потрібно виконати перед фінальними випробуваннями. Проміжний огляд проєкту триває в онлайн-форматі за участю команд-фіналістів із Норвегії та спільної команди США й Індії.

Наступні шість місяців фіналісти доопрацьовують прототипи на тестових майданчиках під менторством експертів. Переможця оберуть після польового випробування розробок: в умовах, максимально наближених до реальної роботи саперів. Слідкувати за розробками Minesight Innovation Challenge можна на сайті.

«Наша війна ще не закінчилася, попереду будуть ще війни, і потенційно запропоновані рішення команд матимуть вирішальне значення в майбутньому, стануть геймченджером у сфері гуманітарного розмінування і напряму впливатимуть на життя сотень тисяч людей», — каже Марина Петриченко.

Якщо хоча б одне з пʼяти рішень підтвердить свою ефективність у полі, це змінить умови роботи для тисяч саперів, які щодня виконують одну з найнебезпечніших робіт у світі. Нові розробки допомагають зменшити ризики там, де ціна помилки — життя.