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    Como funcionam os scanners de onda milimétrica
    A cueca que mudou a segurança do aeroporto em dezembro de 2009. Obviamente, você pode ver o pacote de pó removido da cueca de Abdulmutallab. ABC News via Getty Images

    No dia de Natal de 2009, Umar Farouk Abdulmutallab tentou detonar explosivos em sua cueca em um vôo de Amsterdã para Detroit. Como todos os outros atos terroristas pós-11 de setembro envolvendo aviões, A tentativa fracassada de Abdulmutallab levou a novas técnicas e tecnologias de triagem de passageiros.

    Em dezembro de 2010, a Administração de Segurança de Transporte (TSA) introduziu 500 scanners de corpo inteiro - o que a agência governamental dos EUA chama de unidades de tecnologia de imagem avançada - em aeroportos de todo o país. Todos os scanners fazem a mesma coisa:detectam ameaças metálicas e não metálicas, incluindo armas, explosivos e outros objetos, escondido sob camadas de roupas. Mas eles usam tecnologias completamente diferentes.

    Um tipo de scanner depende de algo conhecido como tecnologia de retroespalhamento. Máquinas retroespalhadas usar um dispositivo chamado colimador para produzir um fluxo paralelo de raios-X de baixa energia, que passam por uma fenda e atingem um passageiro de pé na máquina. Um único scanner inclui duas fontes de radiação para que tanto a frente quanto as costas da pessoa possam ser visualizadas. As imagens se formam quando os raios-X, que penetram na roupa, ricocheteiam na pele da pessoa e retornam aos detectores montados na superfície da máquina. A radiação também ricocheteia em armas, explosivos ou outras ameaças escondidas nas roupas ou encostadas na pele.

    O outro tipo de scanner usa uma tecnologia concorrente conhecida como onda milimetrada ( mmw ) imagiologia . Essas máquinas funcionam com os mesmos princípios, exceto que eles emitem um tipo especial de microondas, não raio-x. Dois transmissores giratórios produzem as ondas enquanto um passageiro fica parado dentro da máquina. A energia passa pelas roupas, ricocheteia na pele da pessoa - bem como quaisquer ameaças potenciais - e depois retorna para dois receptores, que enviam imagens, frente e verso, para uma estação de operação.

    Infelizmente, o que deveria aliviar as preocupações do público só causou agitação e ansiedade - entre os passageiros, pilotos e agentes da TSA. Muitas pessoas expressaram preocupações sobre os riscos à saúde do processo de digitalização para ambas as tecnologias. Quanta radiação essas máquinas produzem? Como ele se compara aos dispositivos de imagens médicas? E é o suficiente para aumentar as taxas de câncer na população em geral? Depois, há as questões sobre privacidade. Os agentes da TSA podem ver pedaços que não deveriam estar vendo? E eles sempre armazenam ou arquivam varreduras em vez de excluí-los imediatamente?

    A pressa em responder a essas perguntas gerou uma série de mitos e equívocos. É quase como se scanners de corpo inteiro, máquinas capazes de perscrutar profundamente nossa alma (ou pelo menos por baixo de nossas roupas), são eles próprios opacos. Na realidade, Eles não são. Eles tiram proveito de princípios científicos bem conhecidos que existem há anos. Vamos abrir a cortina dos scanners de ondas milimétricas para entender como eles funcionam e como são usados ​​em aeroportos ao redor do mundo.

    Conteúdo
    1. Tecnologia de onda milimétrica
    2. O processo de digitalização MMW
    3. Preocupações e objeções aos scanners de onda milimétrica
    4. Outras aplicações da tecnologia de ondas milimétricas

    Tecnologia de onda milimétrica

    Assuma a posição, a posição de varredura do corpo de segurança do aeroporto. Este voluntário está dentro de um scanner de onda milimétrica no Centro de Integração de Sistemas da TSA no Aeroporto Nacional Ronald Reagan em 30 de dezembro, 2009. Chip Somodevilla / Getty Images

    Antes de entrarmos em um scanner de onda milimétrica, precisamos dar um passo atrás e revisar algumas informações básicas sobre radiação eletromagnética , que existe na natureza como ondas de energia feitas de campos elétricos e magnéticos. Essas ondas viajam pelo espaço e vêm em uma variedade de tamanhos, ou comprimentos de onda. Raios gama, por exemplo, têm um comprimento de onda da ordem de 0,000000000001 metros, ou 0,000000001 milímetros. Raios X, que são um pouco maiores, têm um comprimento de onda da ordem de 0,0000000001 metros, ou 0,0000001 milímetros. E as ondas de luz visíveis medem cerca de 0,000001 metros, ou 0,001 milímetros. Toda a coleção de ondas, em todas as frequências, é conhecido como o espectro eletromagnético .

    Agora considere uma onda que cai em uma faixa exatamente entre 0,001 metros (1 milímetro) e 0,01 metros (10 milímetros). Os cientistas se referem à energia nesta pequena porção do espectro eletromagnético como radiação de onda milimétrica . As ondas milimétricas têm uma variedade de usos, mas são especialmente importantes na radiodifusão e nas transmissões de telefone celular. E, porque os comprimentos de onda das ondas milimétricas são grandes em relação às fibras naturais e sintéticas, eles tendem a passar pela maioria dos materiais, como roupas, tornando-os candidatos ideais para tecnologias de digitalização.

    Scanners de ondas milimétricas produzem suas ondas com uma série de pequenas transmissores semelhantes a discos empilhados uns sobre os outros como vértebras em uma coluna vertebral. Uma única máquina contém duas dessas pilhas, cada um cercado por uma concha protetora curva conhecida como um radome , conectado por uma barra que gira em torno de um ponto central. Cada transmissor emite um pulso de energia, que viaja como uma onda para uma pessoa em pé na máquina, passa pelas roupas da pessoa, reflete na pele da pessoa ou objetos sólidos e líquidos ocultos e, em seguida, viaja de volta, onde o transmissor, agora agindo como um receptor, detecta o sinal. Porque existem vários discos transmissores / receptores empilhados verticalmente e porque essas pilhas giram ao redor da pessoa, o dispositivo pode formar uma imagem completa, da cabeça aos pés e da frente para trás.

    É função do software do sistema do scanner interpretar os dados e apresentar uma imagem ao operador do TSA. O software cria um 3-D, Preto e branco, silhueta de corpo inteiro do assunto. Ele também emprega um recurso conhecido como reconhecimento de alvo automatizado , ou ATR , o que significa que ele pode detectar ameaças e destacá-las para fácil identificação. A tecnologia ATR é capaz de detectar líquidos, géis, plásticos, pós, metais e cerâmicas, bem como explosivos padrão e caseiros, drogas e dinheiro.

    O software ATR também faz outra coisa. Um scanner sem este software forma imagens que revelam a topografia única de uma pessoa, mas de uma forma que se parece com um protótipo de grafite grosseiramente formado. Em outras palavras, você pode ver algumas características físicas, mas não com os mesmos detalhes do Superman ou dos scanners retroespalhados, ambos possuem visão de raios-X. Um scanner de ondas milimétricas com software ATR produz um contorno genérico de uma pessoa - exatamente o mesmo para todos - destacando todas as áreas que podem exigir uma triagem adicional.

    O processo de digitalização MMW

    Este monitor no aeroporto de Las Vegas em fevereiro de 2011 exibe o software de reconhecimento automatizado de alvos responsável por criar uma exibição genérica do corpo de uma pessoa. Compare esse visual com a imagem mmw mais detalhada do corpo na próxima página. Ethan Miller / Getty Images

    Scanners de ondas milimétricas não são detectores de metal. Na verdade, eles espiam através das roupas em busca de objetos metálicos e não metálicos que um indivíduo possa estar tentando esconder. Para obter uma boa visão, é necessário que os passageiros que entram no scanner sigam certos procedimentos. Aqui está o que você pode esperar se inserir um dos leitores de aproximadamente 600 mmw em uso nos aeroportos dos EUA em 2012:

    1. Primeiro, você precisará remover tudo de seus bolsos, assim como seu cinto, jóia, colhedores e telefone celular. Isso garante que o scanner não verá esses itens e os sinalizará como suspeitos - e evita que você tenha de suportar triagens adicionais após sair da máquina.
    2. Próximo, você vai subir uma pequena rampa de entrada e entrar no portal de imagens, que se parece muito com uma cabine telefônica de grandes dimensões.
    3. Ficar parado, voce vai levantar seus braços, dobrado nos cotovelos, conforme as antenas duplas giram em torno de seu corpo.
    4. Então você sairá, palco esquerdo, enquanto um agente TSA observa os resultados de sua varredura em um monitor conectado à máquina.
    5. O agente TSA vê uma de duas coisas. Se o scanner detectar algo suspeito, ele exibirá um contorno genérico de uma figura humana com o item suspeito indicado por uma caixa amarela. Se o scanner não encontrar nada, ele exibirá a palavra "OK" sem imagem.

    De qualquer jeito, a varredura leva menos de 10 segundos e não requer nada doloroso ou constrangedor. Mas se você sente fortemente que a varredura de corpo inteiro de uma máquina de ondas milimétricas viola sua privacidade, você pode cancelar o processo de triagem. Você irá, Contudo, receber triagem alternativa, incluindo uma revisão física.

    De acordo com o TSA, a maioria das pessoas prefere o processo de digitalização a um exame físico. Na verdade, mais de 99% dos passageiros optam por ser rastreados por esta tecnologia em vez de procedimentos alternativos de rastreio [fontes:TSA]. E as pessoas com articulações artificiais ou outros dispositivos médicos implantados apreciam ainda mais os scanners mmw porque não precisam se preocupar com os falsos positivos associados aos detectores de metal antiquados.

    Preocupações e objeções aos scanners de onda milimétrica

    Em comparação com o contorno genérico do corpo que você acabou de ver, esta imagem produzida com a introdução dos scanners mmw em dezembro de 2009 fornece muito mais detalhes. Chip Somodevilla / Getty Images

    Assim que o TSA começou a instalar leitores de ondas milimétricas, o público começou a fazer perguntas, principalmente relacionados à privacidade e segurança. Na primeira categoria, pessoas se opuseram à ideia de estranhos espiando por baixo de suas roupas para ver detalhes íntimos ou revelar evidências de mastectomias, aparelhos de colostomia, implantes penianos e tubos de cateter. Um representante da American Civil Liberties Union descreveu as imagens de corpo inteiro como "nada mais do que uma busca eletrônica".

    Para acalmar o tumulto, o TSA introduziu várias precauções em scanners mmw. Um daqueles, como já discutimos, envolve a instalação de software de reconhecimento automático de alvos em várias máquinas. O software apresenta cada assunto como um esboço genérico, com áreas suspeitas destacadas. E se não detectar nada suspeito em uma varredura, ele exibe a palavra "OK" sem nenhuma imagem. Para scanners sem software ATR, o operador de segurança que vê a imagem resultante fica em um local remoto e se comunica sem fio com o agente que opera a máquina. E nenhuma máquina é capaz de armazenar imagens. Cada imagem é excluída automaticamente assim que o oficial de segurança remoto conclui sua inspeção. Dito isto, o que é uma regra sem exceção? O U.S. Marshals Service não conseguiu excluir milhares de imagens capturadas com um sistema de ondas milimétricas em um tribunal na Flórida. Sim, milhares [fonte:McCullagh].

    Claro, nenhuma dessas medidas protege o passageiro dos efeitos nocivos das próprias ondas. Felizmente, vários estudos determinaram que scanners de ondas milimétricas representam pouco risco para os passageiros, pilotos ou agentes da TSA que operam as máquinas. As ondas produzidas por esses scanners são muito maiores do que os raios X e são do tipo não ionizante. A radiação ionizante tem energia suficiente para remover elétrons dos átomos, mas ondas de rádio, a luz visível e as microondas não têm essa capacidade. Como resultado, eles não alteram a estrutura das moléculas biológicas, como proteínas e ácidos nucléicos.

    O maior problema com os scanners de ondas milimétricas parece ser o alto número de alarmes falsos. Eles podem ser enganados por objetos que vêm em tamanhos próximos ao comprimento de onda da energia. Em outras palavras, dobras na roupa, botões e até gotas de suor podem confundir a máquina e fazer com que ela detecte o que pensa ser um objeto suspeito. Quando a Alemanha testou scanners mmw, funcionários de segurança relataram uma taxa de falsos positivos de 54 por cento, o que significa que todas as outras pessoas que passavam pela máquina exigiam uma revista que não encontrou nenhuma arma ou objeto oculto [fonte:Grabell and Salewski]. Por causa desses resultados decepcionantes, França e Alemanha pararam de usar scanners de ondas milimétricas, deixando-os sem uma boa alternativa para digitalizar panfletos.

    Outras aplicações da tecnologia de ondas milimétricas

    Scanners de ondas milimétricas causaram um rebuliço, mas ondas semelhantes nos cercam todos os dias e nos ajudam a fazer coisas que agora consideramos certas. Por exemplo, seu telefone celular depende da tecnologia de ondas milimétricas para enviar e receber dados e chamadas. Essa atividade do smartphone ocorre por meio de satélites de comunicação, que recebem sinais de microondas de estações terrestres e os direcionam, como transmissões de downlink, para vários destinos. Lembre-se de que as ondas eletromagnéticas vêm em uma variedade de comprimentos de onda. Eles também vêm em uma gama de frequências, que é uma medida de quantas cristas de onda passam por certo ponto a cada segundo. As microondas usadas nas comunicações por satélite são de frequência superalta, ou SHF, ondas na faixa de 3 gigahertz a 30 gigahertz (GHz).

    NEXRAD, ou radar meteorológico de próxima geração, também usa ondas na faixa de 3 GHz para ajudar os meteorologistas a fazer previsões do tempo. NEXRAD depende do efeito Doppler para calcular a posição e a velocidade da chuva, neve e frentes meteorológicas. Primeiro, uma unidade de radar emite um pulso de energia, que viaja pelo ar até encontrar um objeto, como uma gota de chuva. Em seguida, a unidade ouve um eco - energia refletida de volta para ela a partir do objeto. Enviando um fluxo constante de pulsos e ouvindo ecos, o sistema é capaz de criar uma imagem codificada por cores do clima em uma área específica.

    Os astrônomos tiram vantagem das ondas de frequência extremamente alta (EHF) na faixa de 30 a 300 GHz para estudar a formação de estrelas e galáxias a milhões de anos-luz da Terra. Em vez de telescópios tradicionais que detectam a luz, esses cientistas usam radiotelescópios para "ver" energia com comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos. Como as estruturas no solo podem interferir nessas ondas, radiotelescópios são geralmente colocados em locais muito altos. Por exemplo, a matriz combinada para pesquisa em astronomia de ondas milimétricas (CARMA) abrange 23 antenas parabólicas nas montanhas Inyo perto de Big Pine, Na Califórnia

    Então, ondas milimétricas são bem compreendidas e bastante comuns em vários aplicativos que usamos regularmente. Até o forno de micro-ondas da sua cozinha elimina os alimentos com uma forma de energia dessa estreita faixa do espectro eletromagnético. Sua adoção na segurança de aeroportos é uma extensão natural - e inofensiva - da tecnologia, especialmente quando você considera o tipo de desastre que está tentando prevenir. Em novembro de 2012, a TSA instalou centenas de scanners mmw em aeroportos nos EUA e internacionalmente, eles estão sendo usados ​​em aeroportos e sistemas de transporte público em vários países, incluindo Canadá, Os Países Baixos, Itália, Austrália e Reino Unido.

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    Nota do autor:Como funcionam os scanners de onda milimétrica

    Dado o longo pedigree das ondas milimétricas e os avanços que elas possibilitaram na medicina, astronomia e meteorologia, Estou surpreso que poucas pessoas elogiaram os scanners mmw como uma ferramenta prática, ferramenta de salvamento. Pessoalmente, Estou disposto a deixar as máquinas examinarem minhas roupas, contanto que pegem o suposto terrorista tentando embarcar no mesmo avião.

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