Механические ищейки и бомбы-вонючки. Как разные государства использовали запахи для идентификации людей и разгона демонстраций
Запах — это прежде всего информация, и ее можно использовать. Именно так думали государственные деятели последних двух столетий. И речь не только о применении служебных собак для поиска запрещенных веществ, но и о попытках сделать индивидуальный запах человека одной из форм биометрической идентификации. Автор телеграм-канала someone else’s history и аспирантка Европейского университета (Флоренция) Татьяна Землякова рассказывает, как запахи становились орудием армии, полиции и спецслужб.
Государства научились нюхать по меньшей мере в начале XIX века, когда были учреждены первые санитарные службы. Поскольку наиболее влиятельной в то время считалась миазматическая теория болезней, согласно которой человек заболевал в результате воздействия дурного запаха, успешность здравоохранительной системы прямо зависела от умения государства нюхать. Силы медиков и служащих были брошены на картографирование запахов (например, Департамент здравоохранения Нью-Йорка держал целый отдел специалистов, занятых созданием «карт городской вони»), выявление источников «заразы» и их устранение. С появлением микробной теории необходимость в нюхачах-санитарах отпала, однако государственное обоняние продолжило развиваться.
Исследователи в области surveillance studies интересуются преимущественно двумя аспектами расширения чувственного аппарата государства: тем, как государство видит (при помощи кругового видеонаблюдения, скрытых камер и сбора спутниковых данных), и тем, как оно слышит (используя перехват звонков, прослушку и запись разговоров). Читая их статьи, можно даже предположить, что государство не нюхает, однако такое предположение ошибочно. После того, как санитарный нос государства отпал за ненадобностью, оно отрастило еще два — полицейский, используемый для слежки и опознания, и военный, нужный для маскировки, устрашения и сдерживания.
Собачий нос
В начале 1830-х годов английский студент-медик Томас Берман приехал в Париж изучать анатомию. Берман и его товарищи, не желая прерывать занятия на время закрытия лаборатории, часто приносили человеческие конечности и органы в арендуемые комнаты, где упражнялись до глубокой ночи. В одном из писем Берман рассказывает о курьезе, случившемся с его товарищем-анатомом, который раздобыл руку женщины и расчленял ее у себя в спальне на протяжении нескольких дней. Когда он закончил с упражнениями, то не придумал лучшего способа избавиться от биоматериала, кроме как протолкнуть руку через дырку в стене.
Рука выпала с большой высоты, пролетела через чердачное окно дома напротив и приземлилась в тарелку соседского супа.
Прибывшая на место полиция пришла в замешательство. Обнюхав руку и признав, что человек, которому она принадлежала, был убит около недели назад, следователь принялся обнюхивать близлежащие территории, пока не вычислил студента по характерному запаху. Иных доказательств вины студента не было, но запаха оказалось достаточно. На суде ему пришлось объясниться и выплатить штраф.
Читайте также
Язык меня выдал: как лингвисты помогают в расследовании преступлений
Примерно в то же время химик и судебный эксперт Жан-Пьер Баррюэль предложил французской полиции метод поиска и опознания преступников по «ароматическим отпечаткам». Согласно расчетам Баррюэля, человеческая кровь обладала уникальным индивидуальным запахом, а потому могла быть использована для поиска злоумышленника. Конечно, полицейские, о которых рассказывал Томас Берман, в своих действиях вряд ли опирались на теорию Баррюэля, да и сама теория последнего вскоре была опровергнута развитием гематологии. Полицейские и без химиков понимали, что запахи могут помочь следствию, однако их использование для поиска и опознания нарушителей оставалось эпизодическим. Появление дактилоскопии окончательно вытеснило идею идентификации по «ароматическим отпечаткам», хотя сама идея никогда не предавалась забвению. Вопрос состоял только в том, что считать источником индивидуального запаха и каковы наилучшие способы его идентификации. Строго говоря, можно ли использовать запахи в качестве основного элемента биометрической системы?
Биометрическая идентификация — это система распознавания людей по физическим или поведенческим чертам, основанная на предположении о единичности соответствующих черт у каждого человека. В качестве биометрических данных использовали либо продолжают использовать изображения лиц, отпечатки пальцев, образцы голоса, рисунок вен на ладони, узор радужной оболочки глаза, форму ушной раковины, термограммы лица и образцы ДНК.
Определенная черта может стать основанием для разработки системы биометрической идентификации лишь в том случае, если соответствует критериям уникальности (черта неповторима у всех людей), универсальности (черта присутствует у всех людей) и постоянства (черта не изменяется со временем).
Телесный запах, как выяснилось после Второй мировой войны, вполне соответствует каждому из перечисленных критериев.
В 1970-е годы сотрудники Штази — Министерства государственной безопасности ГДР, выполнявшего роль тайной полиции, — разработали метод сбора «консервированных запахов» (Geruchskonserven). Следователи при помощи стерильных салфеток «собирали» запахи с тел активистов, предметов, которых они касались, либо с их личных вещей. Салфетки с образцами помещали в герметичные банки, надписи на которых гласили, например, следующее: «Имя: [x]. Время: [x]. Объект: подштанники рабочего». Иногда «консервации» подлежали также обивки стульев, на которых активисты сидели во время допросов.
В дальнейшем банки с образцами использовались для дрессировки служебных собак, которые, как утверждалось, смогли бы немедленно разыскать активиста, если бы тот начал угрожать государственной безопасности. В 1981 году сотрудники Штази собрали целый архив запахов диссидентов, который после — уже при участии криминальной полиции — был дополнен запахами людей, осужденных за насильственные преступления. Сотрудники служб уверяли, что «консервированные запахи» не используются в качестве доказательств, но лишь помогают «сузить круг подозреваемых».
Как выяснилось в 2007 году, сотрудники современных немецких спецслужб продолжают использовать те же методы. Перед саммитом G8 в Хайлигендамме полицейские занимались сбором образцов телесных запахов (Körpergeruchsproben) политических активистов, которые выступали против глобализации. Руководствуясь «соображениями безопасности», по меньшей мере у 8 активистов спецслужбы провели обыски и взяли образцы пота и одежды, которые, как предполагалось, помогли бы собакам-ищейкам найти активистов в случае необходимости. Не удивительно, что аналогом английского surveillance state в немецком выступает Schnüffelstaat, то есть «вынюхивающее» государство.
В методе Штази сам процесс сбора запахов может показаться экзотичным, однако стратегия их дальнейшего использования весьма традиционна. Привлечение собак для поиска объектов по запаху — довольно старая практика, которая обрела научную основу и государственный размах в конце XIX века. В 1893 году австрийский криминолог Ханс Гросс в работе «Руководство для судебных следователей, чинов жандармерии и полиции» предложил использовать собак для обнаружения преступников, а уже в 1911 году германский кинолог Конрад Мост открыл школу дрессировки полицейских собак.
Может быть интересно
Война за данные: почему нельзя просто взять и «стереть» свой цифровой след
С тех пор собаки успешно применяются для «обеспечения безопасности» почти всеми полицейскими службами мира. И хотя собаки — относительно хорошо изученное и надежное «спецсредство», им свойственен ряд принципиальных ограничений.
Острота собачьего нюха зависит от влажности воздуха и времени суток, «настроения» собаки и кинолога, уровня усталости и обеденного меню.
Собака легко «выходит из строя» — ошибается, отвлекается или просто отказывается работать. Конечно, полицейские службы придумывают схемы, позволяющие минимизировать издержки собачьей работы, однако не меньше усилий они направляют на поиск альтернативного «спецсредства», обладающего теми же способностями и лишенного собачьих недостатков.
Механическая ищейка
В 1993 году вопросом «пронюхивания» подозреваемых занялось Центральное разведывательное управление США, его наработки были представлены в докладе «Человеческие запахи и их распознавание». Автор доклада был крайне удивлен тому, что «столь устаревшая форма оперативной помощи», которой является собака, беспрекословно используется «в эпоху науки и технологий», а службы не предпринимают попыток улучшить ее или найти ей замену. По мнению автора, усовершенствования не происходят по той причине, что науке неизвестно, каким образом собака определяет человеческий запах, точнее — чем является тот «человеческий запах», который распознает собака.
Читайте также
Пытаясь разобраться в этой проблеме, автор посвятил значительную часть документа анализу «естественных секреций» человеческой кожи и работе эккриновых, апокриновых и сальных желез. Утверждалось, что индивидуальный запах заключен главным образом в себуме, то есть в кожном сале, но может дополняться сторонними примесями. Подсчитав, сколько ароматного себума человек в среднем производит в минуту, автор доклада представил оценку объема производимых запахов и вычислил дистанции, необходимые для их распознавания собачьим носом. Дистанции оказались относительно маленькими, как и объем запахов, поддающихся распознаванию, а потому эффективность собачьего носа была признана сравнительно низкой. По этой причине в докладе была высказана идея создания «механической ищейки» — устройства, способного автоматически распознавать человека по запаху на большом расстоянии.
«Наша механическая собака, — подытожил автор, — будет куда менее требовательной, чем ее естественный предок, сможет сообщать нам о том, кого унюхала, и сохранять соответствующие данные».
До террористических атак 11 сентября 2001 года разработкой биометрических систем занимались преимущественно военные и несколько корпораций, которые использовали эти системы для охраны военной и коммерческой тайн. Однако после того, как президент Джордж Буш объявил «войну против терроризма», среди руководителей полиции распространились инструкции, призывающие обращать особое внимание на запах подозреваемых, число собак-ищеек возросло в десятки раз, а финансирование проектов по идентификации «ароматических отпечатков» — в сотни. Последовали и более очевидные изменения: биометрические системы доступа были установлены в аэропортах и торговых центрах в США, а затем и в других местах и государствах.
Повышенный спрос привел не только к росту числа частных компаний, занятых в разработке биометрических систем, но и к усилению работы государственных ведомств, вовлеченных в разработку «механических ищеек». В 2007 году DARPA — Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США — взялось за развитие «Проекта по определению уникального запаха», прежде известного как «Программа определения одоротипа» и восходящего к разработкам «механической ищейки» из 1990-х годов. Исследователи приступили к изучению телесных жидкостей — пота, слез и мочи, — пытаясь «расшифровать» уникальный человеческий запах. В качестве цели проекта была заявлена разработка системы вычисления и идентификации людей по телесному запаху. Использовать систему предполагалось для контроля границ и усиления борьбы с международным терроризмом.
В рабочем отчете по проекту исследователи рассуждают о базовых и вторичных запахах. Базовые запахи неизменны и определяются генотипом, а вот вторичные могут легко изменяться в результате использования парфюмерии, физических нагрузок или колебаний гормонального фона. За базовый запах отвечает главный комплекс гистосовместимости (ГКГС) — группа генов позвоночных, расположенная на поверхности Т-лимфоцитов и играющая роль в развитии и формировании иммунной системы. ГКГС каждого человека столь же уникальна, как и ДНК, а потому всё, что позволяет идентифицировать ГКГС (например, запах), может считаться предельно отличным основанием для биометрической идентификации.
На базе проекта DARPA совместными усилиями США и Великобритании были разработаны: RASCO — система непрямого сбора проб воздуха для проверки собаками, дающая более надежные результаты, чем анализ радужки глаза или распознавание лиц; и IBIS — система идентификации по индивидуальному запаху, также показавшая превосходные результаты. Однако из-за межведомственной бюрократии и дороговизны изготовления системы не получили массового распространения.
Примерно в то же время Рабочая группа технической поддержки (TSWG) — американская межведомственная исследовательская программа, специализирующаяся на противодействии терроризму, — объявила о готовности спонсировать разработку системы «сбора индивидуальных запахов», которую в дальнейшем собиралась применять для вычисления и поиска преступников. Вскоре после открытия проект TSWG был переориентирован: вместо того, чтобы финансировать устройство, нуждающееся в собаке, группа сосредоточилась на разработке устройства, которое смогло бы самостоятельно не только собирать образцы запахов, но также отслеживать и анализировать их. Конечно, с точки зрения государства запаховые хемосенсоры будут обладать рядом несомненных преимуществ: они позволят нюхать без необходимости останавливать человека, выдвигать против него подозрения или приближаться к нему с собаками.
Может быть интересно
Параллельно с TSWG в 2007 году другое подразделение DARPA запустило программу по разработке устройства обнаружения самодельной взрывчатки в Ираке и Афганистане, получившего название RealNose. Как и в ранних проектах идентификации запахов, DARPA при создании RealNose ориентировалось прежде всего на сенсоры старого типа, состоящие из полимерных цепочек, реагирующих на определенные молекулы, например динитротолуол — прекурсор тринитротолуола, используемого в изготовлении множества взрывчатых смесей. Если сенсор оказывался поблизости от взрывчатки, молекула прикреплялась к полимерной цепочке и сенсор срабатывал.
Однако для полимерных сенсоров, как и для собак, характерна «утомляемость» — они плохо реагируют на ветер и пыль, не приспособлены для транспортировки, могут распознавать лишь один тип молекулы, дают множество ложных срабатываний и в целом довольно неэффективны.
По сути, RealNose был не электронным носом, а простым сенсором, наподобие датчика угарного газа.
В результате конкурса на замещение RealNose поддержку DARPA получил проект NanoNose, предлагающий кардинально другой метод работы, не связанный с полимерами. Создатели NanoNose пытались в лабораторных условиях выращивать обонятельные рецепторы, которые реагируют на летучие соединения так же, как рецепторы, расположенные в носу млекопитающих. Прототип NanoNose, состоящий из 8 плат с закрепленными рецепторами, помещенными в отдельный воздушный контейнер, распознает соединения в более низкой концентрации, чем собачий нос. Пока NanoNose ограничен в производстве и остается преимущественно в ведении военных, однако коммерческий «нос», созданный по схожей модели, уже предлагает компания Aromyx. В своем прототипе они используют не 20 рецепторов, как команда NanoNose, а все 400, то есть ровно столько, сколько их в носу человека.
Более легкую в изготовлении и потенциально коммерчески успешную биометрическую систему идентификации по запаху разработали в 2013 году в Мадридском политехническом университете. В опубликованном отчете утверждается, что погрешность при распознавании составляет не более 15%. Хотя заявленная точность не превосходит распространенные методы идентификации, авторы текста видят конкурентное преимущество технологии в ее «неинвазивности» (для сбора биометрических данных человеку достаточно пройти мимо сенсоров) и надежности (точная идентификация по запаху возможна независимо от болезней, диеты и использования косметических средств).
Мадридская система состоит из устройства для сбора газов, которое направляет испарения от руки индивида к ионизатору, из самого ионизатора, в котором испарения встречаются с ионами, произведенными коронным разрядом, а также из масс-спектрометра, собирающего ионы и анализирующего их. В отличие от американских проектов, этот анализатор довольно классический с технологической точки зрения, однако в нем устранено большинство недостатков предшественников. Он обладает высокой скоростью и чувствительностью, что позволяет проводить анализ индивидуальных запахов буквально в режиме реального времени (например, при прохождении пограничного контроля). Вопрос только в том, чтобы снабдить спектрометр искусственным интеллектом, но работа в этом направлении уже активно ведется.
Запах как оружие
Биометрическая идентификация, слежка и поиск по индивидуальному запаху — лишь одно из направлений государственной работы с запахами, продление полицейской функции новыми средствами. Помимо полицейской функции, то есть направленной на решение вопросов внутренней государственной безопасности, есть еще и военная — направленная на решение вопросов «внешних». В 2013 году ARL — Армейская исследовательская лаборатория США — опубликовала отчет «Ольфакторное оружие: запах как меч и щит», посвященный использованию «бомб-вонючек». В мире обывателя «бомба-вонючка» — это ампула или капсула для розыгрышей, наполненная какой-нибудь дурно пахнущей жидкостью.
В мире военных «бомба-вонючка» — один из типов несмертоносного оружия, используемого для сдерживания противника или разгона толпы.
Применение запахов в военных действиях вплоть до Второй мировой войны было не систематичным и основывалось прежде всего на интуиции отдельных командующих. Например, в ходе Гражданской войны в США, во время битвы при Чаттануге в 1863 году генерал Армии Союза Уильям Роузкранс использовал запах горящего дерева и звук ударов по пустым бочкам для имитации строительства судов внизу по течению реки Теннесси. Пока противники ожидали наступления снизу, генерал перебросил войска по понтонному мосту, построенному сверху. Запах как отвлекающий маневр использовали британские войска в ходе битвы при Эль-Аламейне в 1942 году: они распространяли запахи бездымного пороха — кордита — и дизельного топлива, чтобы симулировать высадку подкрепления. Схожий прием использовали во время высадки в Нормандии в ходе дезинформационной операции «Титаник»: к востоку от Гавра союзники организовали фиктивную парашютную атаку, используя канистры химикатов и звуковые установки для имитации хода сражения, что позволило отвлечь внимание немецких сил и произвести реальную высадку состава.
В ходе Второй мировой войны Управление стратегических служб США представило химическое оружие Who Me? — смесь из пяти серосодержащих химикатов, заключенную в небольшие атомайзеры (компактные распылители). Коробки с атомайзерами переправляли во Францию для помощи бойцам Сопротивления. Who Me? следовало исподтишка распылять на одежду немецких офицеров, тем самым «унижая и деморализуя» противника запахом фекалий или гнилого мяса. После нескольких применений выяснилось, что из-за слишком высокой концентрации летучих веществ от Who Me? больше страдали сами бойцы Сопротивления, чем немцы, — значительная часть зловонного состава попадала на них. Через две недели «вонючку» вывели из употребления, а проект закрыли.
Идентифицировать затаившихся противников по запаху пытались в ходе Вьетнамской войны. Американская армия разработала people sniffers, состоящие из рюкзака и системы управления. Устройство было призвано помочь в обнаружении солдат Вьетконга, затаившихся в джунглях. Для этого воздух анализировали на присутствие в нем аммиака, входящего в состав мочи и пота. Ко всеобщему разочарованию, 10-килограммовые устройства в первую очередь реагировали на запах носителя или оператора, а не на запах скрывающегося врага: после обнаружения запаха устройство подавало резкий сигнал, который мешал проведению маневров и обессмысливал маскировку. К тому же вьетнамские солдаты быстро научились обманывать «снифферы»: они делали лепешки из грязи, смешанной с мочой и навозом, и помещали их над ловушками. Хотя позднее машину усовершенствовали и вторая версия реагировала уже не только на аммиак, но и на порох, ее всё равно сняли с производства.
Читайте также
Вьетнам вдохновил американских разработчиков на создание еще одного устройства — «бомбы», распространяющей «нестерпимую вонь». В 1966 году DARPA начало проект по разработке «культурно-специфической» бомбы-вонючки, то есть учитывающей обонятельные привычки вьетнамских партизан и климатический контекст военных действий. Проект был вскоре закрыт из-за ограниченности технических средств. Только в 2001 году попытки создания бомбы решили повторить, однако на сей раз без каких-либо реверансов в сторону культурного контекста.
Команда исследователей под руководством Памелы Далтон принялась за разработку ультимативной «бомбы-вонючки», чей запах был бы настолько ужасен, что вызывал бы в людях, независимо от их привычек, происхождения и опыта, не только неприязнь и отвращение, но и страх.
Исследователи несколько месяцев пытали волонтеров запахами горелых волос, мусора, падали и гнили, пытаясь обнаружить необходимый состав. Волонтеры опознавали запахи как неприятные, но ни один из них не считали опасным или страшным.
После серии неудач Далтон вспомнила о композиции с поэтичным названием U.S. Government Standard Bathroom Malodor (можно не менее поэтично перевести как «Американский правительственный стандарт сортирной вони»), которую обычно используют для проверки эффективности промышленных дезодорирующих и чистящих средств. Выяснилось, что стократно усиленный запах человеческих фекалий способен не только преодолевать культурные и социальные границы, но и вызывать сильные реакции даже у людей с нарушениями обоняния. Смесь из U.S. Government Standard Bathroom Malodor и обновленного состава «бомбы» Who Me? стала основой для создания наиболее эффективной на сегодняшний день «бомбы-вонючки». Пока изобретение Далтон используется военными для маскировки объектов или защиты от проникновения: периметр орошают составом, и подойти к объекту близко становится практически невозможно.
Свою версию «бомбы-вонючки» в 2007 году придумала Армия обороны Израиля. Смесь «Скунс», по составу напоминающая Bathroom Malodor, используется для разгона протестующих: воду, смешанную со «Скунсом», распыляют из водометов. Невыносимая вонь «Скунса», заставляющая людей покинуть обработанную территорию, обладает завидной стойкостью — до 2 месяцев на коже и 5 лет на одежде. Таким образом, в «Скунсе» объединены две стратегии применения запахов в работе с активистами и протестующими: во-первых, состав позволяет разогнать толпу, во-вторых, по запаху можно легко идентифицировать участников спустя долгое время даже без собачьей помощи. Чтобы сами сотрудники служб не повторили судьбу бойцов Сопротивления и не пострадали от состава, компании-производителю Odortec пришлось даже разработать мыло-антидот, приобрести которое могут только государственные ведомства.
В 2010 году Израиль разрешил Odortec продавать «Скунса» другим государствам. Свою партию канистр купила Индия.
Ирония в том, что запатентованный «невыносимый» запах израильской «бомбы-вонючки» не доставлял жителям Индии ни малейшего дискомфорта.
По-видимому, ультимативная американская бомба могла бы решить эту «культурную» проблему, но американцы пока своими разработками не торгуют.
Пахнет ли коронавирус?
Биометрические системы распространились после террористических атак 11 сентября 2001 года под эгидой «войны с терроризмом», а потому большинство современных установок позволяют идентифицировать личность и фиксировать перемещения, но они бесполезны для оценки состояния здоровья. Не будет удивительным, если идентификация по телесному запаху выйдет на новый виток развития после пандемии, когда государства вновь начнут тренировать носы для оценки здоровья граждан.
27 марта 2020 года группа ученых из Лондонской школы гигиены и тропической медицины, сотрудники Даремского университета и благотворительной организации Medical Detection Dogs объявили о подготовке программы, позволяющей обучить собак распознавать коронавирус COVID-19. Поскольку собак уже успешно обучали выявлять малярию и болезнь Паркинсона, успех предприятия кажется весьма вероятным. Со времен санитарного «нюхачества» XIX века полицейские и военные службы серьезно продвинулись в совершенствовании устройств сбора и анализа запахов — прежде всего, они смогли частично механизировать процесс. Сейчас известно, что если чему-то можно научить собаку, то со временем получится научить этому и машину.