Materiales MASINT es una de las seis disciplinas principales generalmente aceptadas para conformar el campo de la Inteligencia de Medición y Firmas (MASINT), con el debido respeto a que las subdisciplinas MASINT pueden superponerse, y MASINT, a su vez, es complementaria a disciplinas de recopilación y análisis de inteligencia más tradicionales como SIGINT e IMINT . MASINT abarca actividades de recopilación de inteligencia que reúnen elementos dispares que no encajan dentro de las definiciones de Inteligencia de Señales (SIGINT), Inteligencia de Imágenes (IMINT) o Inteligencia Humana (HUMINT).
Según el Departamento de Defensa de los Estados Unidos , MASINT es inteligencia derivada técnicamente (excluyendo imágenes tradicionales IMINT e inteligencia de señales SIGINT ) que, cuando se recopila, procesa y analiza mediante sistemas MASINT dedicados, da como resultado inteligencia que detecta, rastrea, identifica o describe las firmas (características distintivas) de fuentes objetivo fijas o dinámicas. MASINT fue reconocida como una disciplina de inteligencia formal en 1986. [1] La inteligencia de materiales es una de las principales disciplinas MASINT. [2] Al igual que con muchas ramas de MASINT, las técnicas específicas pueden superponerse con las seis disciplinas conceptuales principales de MASINT definidas por el Centro de Estudios e Investigación MASINT, que divide MASINT en disciplinas electroópticas, nucleares, geofísicas, de radar, de materiales y de radiofrecuencia. [3]
Materiales MASINT implica la recolección, procesamiento y análisis de muestras de gas, líquido o sólido, es fundamental en la defensa contra amenazas químicas, biológicas y radiológicas (CBR), o nucleares-biológicas-químicas (NBC), así como actividades de seguridad y salud pública más generales. Debe distinguirse de la disciplina de inteligencia técnica , que se superpone a esta disciplina. Para comprender la diferencia, considere que existen múltiples formas de comprender el propulsor de una nueva arma enemiga. Un analista de inteligencia técnica trabajaría con un ejemplo capturado del arma, o al menos partes de ella, para llegar a esa comprensión. El analista de inteligencia técnica podría eventualmente disparar el arma en circunstancias controladas.
En cambio, un analista de inteligencia técnica de materiales recopilaría información sobre el arma principalmente a través de la teledetección dirigida al uso que hace el enemigo del arma. El análisis de inteligencia técnica de materiales puede obtener más información sobre la forma en que el enemigo utiliza realmente el arma, mientras que el analista de inteligencia técnica puede entender más sobre la fabricación, la capacidad de mantenimiento y las habilidades necesarias para utilizar el arma.
MASINT se compone de seis disciplinas principales, pero estas se superponen y se entrelazan. Interactúan con las disciplinas de inteligencia más tradicionales de HUMINT , IMINT y SIGINT . Para ser más confuso, mientras que MASINT es altamente técnico y se lo denomina así, TECHINT es otra disciplina, que se ocupa de cuestiones como el análisis de equipos capturados.
Un ejemplo de interacción es la "IMAGEN-DEFINIDA MASINT (IDM)". En IDM, una aplicación MASINT mediría la imagen, píxel por píxel, e intentaría identificar los materiales físicos o los tipos de energía que son responsables de los píxeles o grupos de píxeles: las firmas . Cuando las firmas se correlacionan con la geografía precisa o con los detalles de un objeto, la información combinada se convierte en algo mayor que la totalidad de sus partes IMINT y MASINT.
El Centro de Estudios e Investigaciones MASINT [3] divide MASINT en:
Las muestras de materiales MASINT pueden ser recolectadas por equipos automáticos, como muestreadores de aire, indirectamente por humanos. Una vez recolectadas, las muestras pueden caracterizarse rápidamente o someterse a un análisis forense de laboratorio exhaustivo para determinar la identidad y las características de las fuentes de las muestras.
El vehículo de reconocimiento NBC Fuchs (Fox en alemán) es un ejemplo del estado del arte táctico para la guerra terrestre. Este sistema, en varias versiones, es utilizado por Alemania, los Países Bajos, Arabia Saudita, Noruega, el Reino Unido, los EE. UU. y los Emiratos Árabes Unidos. Las fuerzas alemanas lo utilizaron por primera vez en Kosovo, pero los EE. UU. compraron las unidades alemanas para usarlas en la Tormenta del Desierto, después de modificarlo para convertirlo en el XM93 . [4] Este vehículo puede seguir el ritmo de las tropas en movimiento, detectando peligros líquidos y de vapor. Las versiones más nuevas, como el vehículo de reconocimiento nuclear, biológico y químico M1135 (NBCRV), tienen sensores mejorados de estudio de radiación, meteorológicos, químicos y biológicos, así como soporte informático para . Los sistemas más nuevos están destinados tanto a un campo de batalla CBR como a eventos de liberación distintos del ataque (ROTA). Los eventos ROTA incluyen accidentes industriales e incidentes terroristas. Sus sistemas informáticos, complementados con información meteorológica e información de firma sobre los agentes CBR, pueden predecir la propagación e informarla utilizando símbolos tácticos e informes NBC estándares de la OTAN ATP45 (C). [5]
Para la recolección de muestras desde el aire, la tendencia es cada vez más a utilizar vehículos aéreos no tripulados (UAV). Sin embargo, para misiones de largo alcance, se podría utilizar un U-2 o una versión de reconocimiento del C-135 (EE. UU.) o el Nimrod (Reino Unido).
Existen muchas razones para realizar análisis químicos de sustancias a las que están expuestas las propias fuerzas, así como para aprender la naturaleza y las características de una amplia gama de productos químicos utilizados por otras naciones.
El análisis químico tradicional, así como técnicas como la espectroscopia mediante excitación láser remota, son partes rutinarias de la inteligencia de materiales, en contraste con TECHINT, que evalúa la cocción del material.
Desde la aparición de la guerra química en la Primera Guerra Mundial, ha existido una necesidad operativa urgente de detectar ataques químicos. Los primeros métodos dependían de los cambios de color en papel tratado químicamente o incluso de métodos manuales más largos e insensibles.
Para evaluar un sensor químico moderno, se pueden combinar varios parámetros para crear una figura de mérito llamada característica operativa del receptor (ROC) . Estos parámetros son la sensibilidad, la probabilidad de detección correcta, la tasa de falsos positivos y el tiempo de respuesta. Lo ideal es que el dispositivo pueda 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 lo más sensible posible , lo que significa que acepta falsos positivos. Las curvas ROC se dibujan comúnmente para mostrar la sensibilidad como una función de la tasa de falsos positivos para una confianza de detección y un tiempo de respuesta determinados. Una tasa de falsos positivos demasiado alta, sin un operador que comprenda el contexto, puede hacer que se ignoren las alarmas reales. En un entorno en el que los terroristas pueden improvisar, no basta con detectar armas químicas formales, sino al menos 100 productos químicos industriales altamente tóxicos a partir de los 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 a través de 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 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 agrega el componente detector M43A1 del primer detector químico automático estadounidense, el M8 de la década de 1970.
Después de la experiencia de campo de la Tormenta del Desierto, donde las tropas habían sobrestimado la capacidad de detección del altamente selectivo, pero no extremadamente sensible, MM-1, se instaló una Alarma de Agente Químico de Detección Remota (M21), que es un Espectrómetro Infrarrojo por Transformada de Fourier, una forma de espectroscopia infrarroja , que explota la propiedad de que los organofosforados, a los que pertenecen los agentes nerviosos, tienen una firma distintiva. El M21 detecta peligros de agentes químicos a una distancia de línea de visión de hasta cinco kilómetros de distancia. La adición del M21 ha mejorado las capacidades de detección de vapor del Fox y proporciona una advertencia más anticipada de un posible peligro de agente de guerra química en vapor.
El M21 no sabe si está detectando una guerra química específica, como el gas sarín , o un insecticida organofosforado, como el malatión . [6] Esto significa que un sensor puede dar falsos positivos.
El malatión , por ejemplo, aunque no es tan tóxico como una verdadera arma química, podría ser muy bien utilizado por terroristas o podría derramarse accidentalmente en una concentración que podría ser peligrosa. El insecticida paratión es lo suficientemente tóxico como para que se lo pueda probar como un ataque químico improvisado. Sin embargo, los detectores químicos más específicos tienden a tener las características de armas químicas o de productos químicos industriales.
El M21 será reemplazado por el Artemis, anteriormente el Joint Service Lightweight Standoff Chemical Agent Detector (JSLSCAD), que, a diferencia del estrecho campo de visión del M21, tiene una cobertura terrestre de 360 grados y una cobertura aérea de 60 grados. [7] La Marina es el administrador del programa para Artemis. [8] Se basa en un radar LASER (LIDAR), detecta aerosoles de agentes químicos, vapor y contaminación de la superficie, y proporciona alcance 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 administrando 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 se puede utilizar en helicópteros y barcos, así como en vehículos o en un trípode terrestre.
El Monitor de Agentes Químicos Mejorado (ICAM) portátil es un dispositivo portátil para monitorear la contaminación de superficies por agentes químicos específicos (es decir, gas mostaza y gas nervioso). Funciona detectando los iones moleculares de movilidades específicas (tiempo de vuelo), con software para ayudar en el análisis.
JCAD, el detector de agentes químicos conjunto, es un detector de bolsillo que detectará, identificará y cuantificará agentes químicos, en tiempo real, en barcos y aeronaves. Utiliza tecnología de ondas acústicas de superficie . [9] La Fuerza Aérea gestiona el contrato con BAE.
El sistema ligero de reconocimiento nuclear, biológico y químico (JSLNBCRS) de servicio conjunto, que TRW está construyendo para el Cuerpo de Marines de los EE. UU., está montado en el HMMWV y el LAV . Detectará agentes químicos mediante espectrometría de masas.
El detector portátil de agentes de guerra química (CW) Proengin AP2C utiliza espectroscopia de llama. Hasta ahora, estaba restringido a agentes de CW (detector AP2C) o compuestos industriales (detector de materiales industriales tóxicos (TIMS)). El nuevo A4C puede detectar agentes químicos verdaderos, así como 49 de los 58 productos químicos de la lista de sustancias químicas industriales tóxicas (TIC)/TIM de la OTAN, al tiempo que evita los falsos positivos comunes, como el salicilato de metilo (aceite sintético de gaulteria). [10] La luz emitida se detecta a través de filtros específicos de elementos (AP2C) o de un espectrómetro sensible a la altura. Este último dirige la luz a una rejilla de difracción en un detector de múltiples fotodiodos.
Un enfoque diferente a la protección de tropas puede ser adecuado para la investigación química de áreas extensas. El Experimento de Identificación de Detección Dual de Agentes Químicos (CADDIE) [11] fue desarrollado por la Marina de los EE. UU. 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 MASINT moderna: una capacidad de observación amplia, como con el radar de barrido manual , y luego una observación cercana con los sensores desechables. Los sensores se liberan desde un sistema dispensador de contramedidas ALE-47 listo para usar, que normalmente contiene señuelos , bengalas o bloqueadores desechables.
En el análisis de materiales modernos, la línea entre los métodos químicos y biológicos puede difuminarse, ya que la inmunoquímica, una disciplina importante, utiliza reactivos creados biológicamente para detectar sustancias químicas y biológicas. Las características clave de una técnica que se puede adaptar al uso en el campo, a diferencia de los métodos lentos y laboriosos como la identificación basada en cultivos, dependen de una sonda que reconoce y reacciona con una molécula, receptor u otra característica del organismo, y un transductor separado reconoce los resultados positivos de la sonda y se los proporciona al operador. La combinación es lo que determina el tiempo de análisis, la sensibilidad y la especificidad . Las principales familias de métodos de sonda son: ácido nucleico , unión anticuerpo / antígeno e interacciones ligando / receptor . Las técnicas de transductores incluyen: sistemas electroquímicos , piezoeléctricos , colorimétricos y espectrométricos ópticos . [12]
En los laboratorios microbiológicos modernos se utiliza una amplia gama de herramientas analíticas, y muchas de ellas se pueden adaptar al uso en campo. Algunas de las que se han adaptado incluyen: [13]
El Fuchs original y la versión ligeramente modificada que se utilizó en 1991 en los EE. UU. contaban con protección biológica para la tripulación, pero no con capacidad de análisis biológico. Una versión provisional, el sistema de reconocimiento biológico (BRS) de Fuchs, monitoreaba continuamente el aire exterior en busca de partículas que pudieran ser armas biológicas y, si se detectaban [15], las transferían a un gabinete de seguridad biológica (es decir, una caja de guantes sellada) para su análisis mediante una variedad de pruebas genéticas e inmunológicas. Sin embargo, esta versión provisional implica un conjunto de vehículos y refugios del Laboratorio de Campo NBC, no un solo sistema móvil:
Todo el sistema se puede transportar por aire, barco o camión (este último con el vehículo de comando y muestreo autodesplegado).
La última versión del Fuchs 2, encargada por los Emiratos Árabes Unidos en marzo de 2005 para su entrega en 2007, contará con un equipo integrado, que se colocará dentro de la caja de guantes, para detectar 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 alto rendimiento (también llamada de alta presión) (HPLC). Estos métodos rara vez pueden identificar instantáneamente un agente biológico, pero pueden dar resultados preliminares, con una muestra adecuada, en minutos u horas.
El Fuchs 2 también cuenta con sensores meteorológicos que pueden ayudar a predecir la propagación de contaminantes. Véase MASINT meteorológico .
El Ejército de los EE. UU. está implementando un Sistema de Detección Biológica Integrada (BIDS) provisional fabricado por el equipo Bio Road, Bruker Analytical Systems, Environmental Technologies Group, Harris Corp y Marion Composites (CBDP 2001) [ cita completa requerida ] . También bajo el Ejército está el Sistema Conjunto de Detección Biológica de Puntos (JBPDS), que sucederá al BIDS del Ejército. También reemplazará al IBADS de la Armada y brindará capacidad inicial a la Fuerza Aérea y los Marines. Tiene tecnologías complementarias de activación, muestreo, detector e identificación para detectar e identificar de manera rápida y automática agentes de amenaza biológica. Se detectarán múltiples agentes en un máximo de 15 minutos. JBPDS está construido por Batelle y Lockheed Martin.
China también tiene capacidad para detectar las guerras biológicas. [16] En consonancia con la definición de guerra biológica como "salud pública al revés", los escritos de la República Popular de China sobre el tema tratan el asunto más bien en términos de control de enfermedades infecciosas, un enfoque que es estándar en todas partes. Como era de esperar, en China se ha llevado a cabo una cantidad considerable de investigaciones sobre posibles agentes de guerra biológica, entre ellos la tularemia, la fiebre Q, la peste, el ántrax, la encefalitis equina occidental y oriental, la psitacosis, entre otros.
También se han desplegado algunos equipos especializados en cantidades no especificadas para contrarrestar la amenaza de guerra biológica a las tropas del EPL:
Uno de los desafíos que supone prevenir la proliferación de armas biológicas es verificar que una instalación de bioingeniería legítima no esté produciendo armas. Dado que muchos procesos completamente legales implican secretos comerciales, las instalaciones de producción pueden mostrarse reacias a permitir una inspección detallada y la toma de muestras de lo que podría ser una ventaja comercial. El Centro Henry L. Stimson ha realizado una buena cantidad de trabajo conceptual sobre un régimen de inspección, en el que los inspectores utilizarían 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 pueda establecer que el uso es para aplicaciones médicas, veterinarias o de investigación legítimas.
Estos enfoques para detectar violaciones 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 amoniaco en el aire, lo que indicaba la presencia de grupos de personas o animales. Si bien era sensible, pero no selectivo para las personas, muchos búfalos de agua se convirtieron en objetivos. Sin embargo, se consideró el mejor sensor utilizado por la 9.ª División de Infantería, porque, a diferencia de otros sensores MASINT y SIGINT, podía proporcionar a las tropas transportadas por helicópteros la detección de objetivos en tiempo real [18]. Como se ve en el gráfico adjunto, se compara, en términos de puntualidad, con varios otros sensores. [18]
El seguimiento de las pruebas nucleares implica tanto el análisis químico, parte de la MASINT de materiales, como el análisis de las emisiones radiactivas de las muestras, que abarca tanto la MASINT de materiales como la nuclear. No toda la MASINT nuclear implica el análisis de materiales; véase sensores MASINT de radiación espacial y EMP.
Las pruebas nucleares, incluidas las pruebas subterráneas que se liberan a la atmósfera, producen una precipitación radiactiva que no solo indica que se ha producido un evento nuclear, sino que, mediante el análisis radioquímico de los radionucleidos presentes en la precipitación radiactiva, caracteriza la tecnología y la fuente del dispositivo. La recolección de la precipitación radiactiva mediante MASINT se realiza más comúnmente con trampas de polvo en suspensión en el aire, ya sea en aeronaves tripuladas o drones.
Durante el año fiscal 1974, se realizaron misiones de SAC para recopilar información sobre pruebas chinas y francesas. Los aviones U-2R , en la Operación OLYMPIC RACE, volaron misiones, cerca de España, para capturar partículas reales en el aire que los meteorólogos predijeron que estarían en ese espacio aéreo. Otra parte de este programa involucró a un barco de la Armada de los EE. UU., en aguas internacionales, que envió drones no tripulados de muestreo de aire a la nube. Así, en 1974, tanto los U-2R como los drones capturaron partículas reales en el aire de explosiones nucleares para la disciplina MASINT de Inteligencia de Materiales Nucleares. [19] [20]
El actual vehículo de reconocimiento nuclear, biológico y químico M1135 y el anterior vehículo de monitoreo táctico NBQ estadounidense, el M93 Fox (que se deriva de la versión de detección de radiación alemana del TPz Fuchs ), están construidos alrededor del conjunto de detección, indicación y computación de radiactividad (RADIAC) AN/VDR2, capaz de medir la radiación beta y gamma tanto dentro como fuera del vehículo. Este sistema se utilizó por primera vez durante la Operación Tormenta del Desierto .
No sólo es importante detectar que se produjo un evento nuclear, sino también qué lo produjo. En el contexto de las pruebas norcoreanas, un método propuesto consistía en medir las concentraciones de xenón en el aire. El xenón es un subproducto de las reacciones de diferentes materiales fisionables, por lo que podría utilizarse para distinguir si las muestras de aire de una prueba norcoreana, ya sea una prueba atmosférica o una fuga de una prueba subterránea, podrían utilizarse para determinar si la bomba era nuclear y, de ser así, si el material primario era plutonio o uranio altamente enriquecido (HEU) [21].