En febrero de 2022, cuando Rusia invadió Ucrania, Igor Klymenko, de 17 años, se vio obligado a huir de su hogar en Kyiv. Él y su familia se mudaron al campo, refugiándose en un sótano mientras la guerra rugía a su alrededor.
“Vivía con ocho personas”, dice Klymenko. “Todo este tiempo escuchamos explosiones, cohetes, aviones, y fue realmente difícil concentrarse, solo enfocarse, [y] no pensar en la guerra”.
Después de tres semanas, y con un renovado sentido de urgencia, el joven ingeniero decidió revisar un proyecto que le apasionaba: un prototipo de un dron que podría detectar minas terrestres sin explotar y enviar sus coordenadas exactas de forma remota a un usuario.
Klymenko tenía solo nueve años cuando Rusia invadió Crimea en 2014. En ese momento, sintiéndose obligado a buscar formas de ayudar a su país, encontró información sobre la crisis mundial de las minas terrestres. Incluso antes de la invasión, las minas terrestres sin explotar eran una gran amenaza en todo el mundo, no solo para los soldados en el frente, sino también para los civiles que vivían en áreas que alguna vez fueron zonas de guerra. En 2020, las minas u otros restos explosivos de guerra mataron o hirieron a 7.073 personas registradas, y los civiles representaron alrededor del 80 por ciento de todas las bajas. Pueden estar enterradas hasta 110 millones de minas terrestres en unos 60 países.
Pero las prácticas de desminado son lentas y peligrosas; por cada 5.000 minas terrestres eliminadas con éxito, un desminador muere y dos resultan heridos. Klymenko pensó que podía hacer un buen uso de sus conocimientos de informática e ingeniería para hacer que el proceso fuera más seguro.
Avance rápido hasta 2022, y el adolescente dice: “Empecé a pensar que no puedo rendirme. Debo seguir adelante, porque este problema se está volviendo más relevante que en 2014. Mi gente está defendiendo a Ucrania, a mi país, a mí, a mi familia y también debo ayudarlos”.
Mientras terminaba su último año y se protegía de los ataques, Klymenko trabajó con científicos y programadores para perfeccionar su detector de minas Quadcopter. Ahora tiene dos prototipos funcionales del dispositivo y dos patentes ucranianas. Apenas esta semana, en la Iniciativa Global Clinton en la ciudad de Nueva York, Klymenko recibió el Premio Global para Estudiantes de Chegg.org, un premio de $100,000 para un estudiante que tiene un impacto en la sociedad, el aprendizaje y la vida de sus compañeros.
El Premio Global para Estudiantes «me ha brindado [la] oportunidad de mostrarle al mundo mi historia, mostrarle al mundo el problema de la minería terrestre y mostrar cómo afecta a las personas», dice Klymenko, y agrega que es una «buena oportunidad para… encontrar personas que también quieren trabajar conmigo en este dispositivo para crearlo y salvar vidas”. Planea usar parte del dinero del premio para desarrollar aún más su dron.
“En tiempos de crisis, necesitamos innovación y resiliencia para ayudar a superar adversidades inimaginables”, dice Dan Rosensweig, presidente y director ejecutivo de Chegg en un comunicado, “y el compromiso de Igor de abordar el problema global de las minas terrestres es verdaderamente inspirador”.
Las minas terrestres se dividen en dos variedades: minas terrestres antivehículo, que tienen como objetivo tanques y vehículos blindados, y minas terrestres antipersonal, que tienen como objetivo a las personas. El Tratado de Prohibición de Minas Antipersonal de 1997, que fue firmado por más de 150 países, prohíbe el uso de minas antipersonal porque matan indiscriminadamente tanto a soldados como a civiles. Las minas antivehículo generalmente requieren una cierta cantidad de presión sobre ellas para detonar. Ucrania firmó el tratado en 1999, pero Rusia y varios otros países, incluido Estados Unidos, no lo hicieron.
En lo que va de 2022, Human Rights Watch ha identificado al menos siete tipos de minas antipersonal y seis minas antivehículo en Ucrania, aunque solo las fuerzas rusas han utilizado minas antipersonal. El gobierno ucraniano informa que unas 116 000 millas cuadradas de tierra, o un tercio del país, pueden estar contaminadas con explosivos. Las personas en el terreno que operan detectores de metales, animales que huelen explosivos y sondas de minas terrestres, que son puntas que se usan para clavar manualmente en el suelo, son las herramientas más utilizadas para encontrar estas minas terrestres, aunque los investigadores han explorado el uso de drones y otras tecnologías en años recientes.
La Comunidad de Investigación de Desminado, por ejemplo, ha desarrollado un dron que usa imágenes y aprendizaje automático para ubicar minas con un 92 por ciento de precisión. Mine Kafon, otra organización, utiliza un equipo de dos drones para localizar minas terrestres: el primero crea una visualización en 3D del área objetivo y el segundo recopila datos mediante un detector de metales, un radar y un dispositivo de recolección de muestras. Estos datos luego se utilizan para entrenar el software de detección de minas, que ubica las minas en el mapa tridimensional. En el modo de piloto automático, este sistema puede detectar minas terrestres con una precisión de cuatro centímetros, aunque también puede volar manualmente, según el sitio web de la organización.
Tim Bechtel, geofísico de Franklin and Marshall College en Pensilvania, dice que los detectores de metales son el método más utilizado en Ucrania. Con un grupo de científicos financiados por la OTAN, Bechtel está diseñando una flota de cuatro robots detectores de minas autónomos para trabajar en los esfuerzos de desminado en el país.
“La mina antivehículo más común es la TM 62 M”, dice. “Tiene una carcasa de metal, por lo que es muy fácil de encontrar con un detector de metales. Las minas antipersonal son mucho más pequeñas, pero la mayoría de las minas rusas, incluso si tienen cubiertas de plástico, aún contienen una cantidad significativa de metal”.
Pero la detección de metales en el suelo es arriesgada, dice Klymenko.
“Puede ser peligroso para una persona, porque hay minas terrestres realmente horribles que solo escuchan las vibraciones en el suelo” y explotan cuando alguien se acerca, explica Klymenko. Argumenta que su dron es una forma mucho mejor y más humana de detectar minas. Desde un punto de vista logístico, la máquina también tiene la ventaja de que puede volar a todas horas.
“Es una muy buena idea”, dice Bechtel. “Particularmente en áreas urbanas, hay tantos escombros que cualquier otro tipo de vehículo que pueda llevar un detector de metales tendrá problemas para moverse”.
El dispositivo utiliza un cuadricóptero F5 PRO con un detector de metales diseñado por Klymenko suspendido debajo mientras vuela. Un giroscopio incorporado detecta el efecto del viento en el dron. El detector de minas puede volar por una duración de 20 a 30 minutos y una distancia de hasta cinco millas, aunque estos parámetros podrían cambiar con equipos más costosos.
Antes de que el dron comience su ruta de vuelo, registra las coordenadas GPS en una ubicación estática. Luego, el usuario establece la longitud y el ancho del área que escaneará el dron. Después del despegue, tan pronto como el detector de metales encuentra una mina, envía una señal infrarroja a un fototransistor en una placa Arduino, un tipo de placa de circuito programable, en poder del usuario. La placa ejecuta un código que Klymenko escribió en el lenguaje de programación C++, que registra cuánto tiempo pasó desde el comienzo del escaneo hasta que se recibió la señal. Utilizando la velocidad del dron, la hora en que se lanzó y la hora en que el detector de metales localizó una mina, el código calcula las coordenadas de la mina en relación con el inicio de la carrera; este cálculo se traduce luego a coordenadas GPS con una precisión de dos centímetros.
En total, el dron tarda entre dos y tres semanas en escanear un kilómetro cuadrado de tierra y calcular las coordenadas de las minas terrestres. Klymenko probó la capacidad de su dispositivo para localizar minas antitanque y antipersonal en el laboratorio, así como en el exterior, entre la hierba baja y el viento lento. También experimentó variando los datos de entrada y las distancias entre el fototransistor y el detector. El inventor espera que el dispositivo pueda eventualmente ser utilizado por militares dentro de zonas de guerra activa y para desminar áreas civiles después de la guerra.
Ahora que es estudiante de informática y matemáticas en la Universidad de Alberta en Canadá, Klymenko también trabaja a tiempo parcial para obtener un título en construcción de máquinas en el Instituto Politécnico de Kyiv. Continúa refinando su dispositivo con el objetivo de crear un producto mínimo viable para fines de este año.
En el futuro, Klymenko espera agregar un radar de penetración terrestre para mejorar la precisión del detector de minas Quadcopter, un sistema de pintura en aerosol que le permita marcar físicamente la ubicación de una mina terrestre e inteligencia artificial para proporcionar las coordenadas exactas y el tipo de mina terrestre. Eventualmente, también quiere incorporar una función de detonación.
“Creo que no solo puede salvar vidas, sino que también puedo inspirar a los estudiantes”, dice Klymenko, y agrega que su historia puede mostrarles a otros que, sin importar los desafíos que enfrenten, deben perseverar.
