Симуляция биоатаки в метро Нью-Йорка: результат вам не скажут

  • 11 июля 2016
В метро Нью-Йорка Правообладатель иллюстрации NYC subway

Правительство США провело исследование в области борьбы с биотерроризмом прямо под носом у пассажиров городской подземки. Что именно хотели узнать специалисты, решил выяснить обозреватель ВВС Autos.

Каждый раз, проносясь вдоль перрона станции, поезд образует воздушную волну, которая расходится по гигантской сети подземных тоннелей столетнего нью-йоркского метрополитена.

Эта волна поднимает и несет массу мелких частиц. Они кружатся в воздухе, взлетая и опускаясь, а затем оседают на всех поверхностях.

В мае этого года в течение пяти дней министерство внутренней безопасности США проводило масштабное исследование, пытаясь выяснить, что произошло бы, если бы в воздухе порхали не просто безвредные пылинки и пушинки.

Что если это были бы куда более опасные вещества - вроде спор сибирской язвы? Как бы они перемещались и где бы именно они осели?

"Нью-йоркская система метрополитена - самая крупная в США и одна из крупнейших в мире. Ее средний пассажирооборот в будние дни составляет более 5,5 миллиона человек", - рассказывает главный научный сотрудник этого проекта Дон Банслебен, который руководит программой в Научно-техническом управлении Министерства внутренней безопасности.

"Это гигантская и очень сложная система, и наши враги рассматривают ее как одну из первоочередных целей для нападения", - подчеркивает он.

По словам Банслебена, поезда, проезжающие по тоннелям, действуют как поршни.

"Они толкают частицы любого вещества перед собой и втягивают их за собой. По сути, это вещество попадает всюду. А в часы пик в подземке курсирует 4 тысячи поездов".

Правообладатель иллюстрации NYC subway
Image caption Участники эксперимента распыляют частицы на платформе линии 4/5/6 на одной из нью-йоркских станций

Для проведения исследования 115 сотрудников министерства и нескольких партнерских организаций (в том числе агентства по охране окружающей среды США и семи американских лабораторий) были распределены по 55 станциям метро (в том числе два человека в районе Куинс и по одному в районе Бруклин и соединенном с Нью-Йорком линией метрополитена штате Нью-Джерси) - и по десяти разным поездам.

В течение 20 минут они с помощью воздушных компрессоров каждую минуту распыляли в воздух один грамм безвредной субстанции в форме аэрозоля, аналогичной спорам сибирской язвы. Все это время система метрополитена работала в штатном режиме.

Низкий уровень обеспечения безопасности и большой пассажиропоток делают подземку одним из уязвимых мест города в случае нападения с применением биологического оружия.

Аналогичные исследования движения потоков воздуха в нью-йоркской системе метрополитена проводились и ранее, но тогда предметом изучения были газы и движение воздуха снаружи внутрь через входы на станции метро.

Новый эксперимент стал первым масштабным исследованием, направленным на изучение поведения частиц, отличных от газов, которые могут использоваться как биологическое оружие, - например, спор сибирской язвы, которые распространяются не в газообразной форме.

Аналог спор сибирской язвы, который называется DNATrax, был разработан одним из партнеров министерства внутренней безопасности - Ливерморской национальной лабораторией им. Э. Лоуренса.

DNATrax изготавливается на основе пшеницы и кукурузного крахмала. Ранее это вещество использовалось для отслеживания случаев массового пищевого отравления на базе центров по контролю и профилактике заболеваний США.

Для данного эксперимента было изготовлено два набора частиц - размером в 5 и 2 микрона (споры сибирской язвы имеют диаметр около 10 мк).

Затем к каждой частице был прикреплен ряд очень коротких цепочек ДНК, взятой у микроскопического глубоководного морского животного, которое, очевидно, нечасто встречается в американском метро. Эти цепочки ДНК выступают как миниатюрный штрихкод.

В каждый из пяти дней, в течение которых проходил эксперимент, ученые вводили в систему разные штрихкоды (в общей сложности девять штук), чтобы иметь возможность изучить движение воздуха в разные дни.

"Кроме того, это позволяет отследить вторичный подъем материала, - поясняет Банслебен. - Один из серьезных поводов для беспокойства состоит в том, что частицы могут осесть, но затем по какой-либо причине вновь подняться в воздух".

Правообладатель иллюстрации NYC subway
Image caption Исследование отложений на алюминиевых пластинах, закрепленных на платформах, позволяет определить плотность содержащихся в воздухе частиц

После распыления DNATrax в игру вступил целый набор инструментов тестирования, расположенных по всей системе.

Среди них было и уже имеющееся в метрополитене оснащение: система воздушных фильтров под названием BioWatch, которая захватывает частицы для последующего анализа, а также фильтрационные приборы, позаимствованные у службы охраны министерства обороны США.

На станциях ученые расположили алюминиевые пластины, с которых затем брали пробы.

Наконец, некоторые участники эксперимента ходили по станциям с портативными приборами для тестирования и лоскутками различных тканей.

"Мы хотели понять, насколько люди подвергаются опасности", - объясняет Банслебен.

Ученые стремились выяснить, как частицы удерживаются на теле человека, "если люди попали в облако какого-либо неопознанного вещества и, не зная об этом, вышли из метро, пошли домой и, возможно, стали источником опасности для своей семьи".

Вдобавок ко всему, ученые собирались выяснить, как сочетаются с полученными результатами итоги прошлых исследований движения воздушных потоков. Подобных тестов в системе метрополитена проводилось совсем немного.

Таким образом, для повышения достоверности результатов на основе прежних исследований ученые распылили в системе безвредные газы перфторуглероды в качестве контрольного вещества.

Совпадение модели поведения газа с итогами предыдущих экспериментов должно было показать, что никаких ошибок при изучении воздушного потока допущено не было.

В результате сотрудники министерства внутренней безопасности США и его партнеров собрали в общей сложности 12 тысяч образцов: 7 тысяч поверхностных проб с ткани, воздушных фильтров и алюминиевых пластин, а также 5 тысяч проб в газообразной форме.

Собранные пробы направлены для анализа в государственные лаборатории. Скорее всего, на выявление всех образцов ДНК в каждой из проб и составление подробной схемы направления движения и оседания частиц DNATrax уйдет несколько месяцев.

Правообладатель иллюстрации NYC subway
Image caption Условный пассажир подземки везет на себе лоскутки ткани, чтобы определить, сколько частиц оседает на одежде пассажиров

Так что же будет с результатами? Их передадут в нью-йоркские агентства по действиям в чрезвычайных ситуациях и ликвидации последствий ЧП.

Предавать гласности полученные данные не будут, по крайней мере, на первом этапе.

Увидят их только государственные чиновники, и городская администрация самостоятельно решит, следует ли распространять эти сведения, и если да, то в какой форме.

Так государство сможет использовать результаты эксперимента и предотвратить их попадание в руки террориста, намеревающегося осуществить именно такое нападение, которое попытались смоделировать ученые в рамках своего исследования.

Получив результаты эксперимента, городские власти смогут более эффективно реагировать в случае нападения благодаря более точному нанесению на карту областей загрязнения.

Кроме того, это поможет в будущем устанавливать фильтры и датчики в наиболее подходящих местах.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock
Image caption По данным транспортного управления города Нью-Йорка, в течение рабочего дня городская подземка обслуживает примерно 5,7 млн пассажиров

Наконец, поскольку благодаря этому эксперименту будет получена масса новых сведений для составления моделей движения воздушных потоков в метро, которые используются транспортной системой по всей стране, они послужат агентству по охране окружающей среды США и федеральным органам власти хорошим подспорьем для разработки планов очистки загрязненной атмосферы в случае нападения.

"Провести это исследование было непросто", - признает Банслебен. Но если тестирование будет признано успешным, нью-йоркцы и пассажиры метрополитена по всему миру смогут вздохнуть чуточку спокойнее, когда в потоках воздуха на станцию будет въезжать очередной поезд.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Autos.

Похожие темы

Новости по теме