Tak nám mají v Brdech postavit radar. Už byla napsána řada úvah a proběhla řada diskusí, mj. i zde na blozích Aktuálně.cz. Jak se k celému souboru problémů postavit? Osobně vidím tři aspekty, o nichž je třeba přemýšlet. Nebudu volit odborný styl a vyhnu se pokud možno co nejvíce odborným termínům.

Aspekt politický
Kdo je naším spojencem? Komu můžeme důvěřovat? Půjde kvůli nám někdo do konfliktu, nastane-li kritická situace? Jak se budou chovat cizí vojáci na našem území? Opravdu se chceme vymanit z dopadů Jalty?

Otázek si lze položit mnoho. Každý z nás si odpoví podle své letory a politické orientace. Tak kupříkladu já jsem pro radar. Bez nadšení – jistě kolem něj a posádky vznikne celá řada problémů. Vojenského útoku na radar v době míru se nebojím – vojenský útok na cizí území členského státu NATO by byl praktickým vyhlášením války. Teroristický útok na radar nás v podstatě nijak neohrožuje a je v podstatě záležitostí našich a spojeneckých tajných služeb. Nechtít radar – to je také politicky legitimní. Žádný z těchto postojů nemá automatickou přednost, vyplývající z jakéhosi přirozeného práva.

Aspekt vojenský
Bude radar fungovat tak, jak má? Jsou jeho parametry přiměřené? Co všechno je schopen dělat? Bude systém schopen skutečně sestřelit nepřátelské rakety? Je mi líto, ale na tyto otázky odpověď nemáme a mít nebudeme. Možná za 20 let. Takové informace se prostě nesdělují. Je svrchovaně pravděpodobné, že radar je schopen splnit zadané úkoly. Systém vojenského přejímání včetně vojskových zkoušek při zavedení zbraně do armády je dosti přísný a zkoušky radaru jsou celkem snadno proveditelné, problematičtější je asi raketová část. Nedovedu si dost dobře představit spiknutí, které by ozbrojeným silám USA dokázalo prodat nefunkční zbraně a dosud jsem o takovém případu neslyšel. Ze zveřejněných údajů se toho moc vydumat nedá. Nelze očekávat, že nám jako veřejnosti někdo poskytne úplné a pravdivé údaje.

Aspekty technické a technická rizika, související s radarem
Kupodivu, vyjádřit se k této otázce je nejsnadnější. Tak, jak aplikační – vojenské aspekty lze utajit, technický vývoj radaru neprobíhá ve vzduchoprázdnu. Školy vychovávají odborníky, na základních principech se již dlouho nic nezměnilo. Základy – asi nejznámější příručka: Radar Handbook by Merrill I. Skolnik (Author) (ale pozor: "The basic concept of radar is relatively simple even though in many instances its practical implementation is not..."). Mění se technologie, opouštějí se vakuové prvky, zlepšují se polovodiče. Elektronky bylo možno pulsně velmi přetěžovat, to si polovodiče líbit nedají. Takže elektronkové systémy měly velké výkony v impulsu, u polovodičů rostou spíše střední výkony (ty ovšem „pečou“). Již mnoho let jsou známy i všechny potřebné principy číslicového zpracování signálu. Celkem nic na tom není, v teorii se místo Laplaceovy transformace používá z-transformace. Co to všechno umí? Hodně. Podívejte se třeba na Adobe Photoshop. Vymaže červené oči, „zaostří“, upraví gama křivku, přisvětlí, změní kontrast. Tyto znalosti tajné nejsou, proto lze řadu parametrů odhadnout.

Napájení základny
Vyskytla se celá řada dohadů, jak bude základna napájena. Mezi „odpírači“ je poměrně populární názor, že bude napájena atomovým zdrojem, odvozeným od reaktoru ponorky. Přiznám se, že toto řešení si v obydlené krajině vůbec nedovedu představit. Myslím, že s povolováním by nastaly takové problémy, že by to stavbu v podstatě zablokovalo. Podle dosud zveřejněných údajů by k napájení radaru měly stačit jednotky MW. Dále je potřeba nějakého výkonu na topení, klimatizaci a další účely v pomocných provozech. Tyto výkony jsou bezproblémově dostupné z energetické sítě a zálohovat je lze dieselagregáty. Takové dieselelektrárny jsou celkem běžné a pro srovnání se jedná o výkon asi tak pořádné lokomotivy. Problém vysazení sítě do naběhnutí generátorů lze řešit pomocí UPS, které jsou pro tyto výkony dostupné a používají se např. v telekomunikacích a hostingových centrech. Z hlediska celkových potřebných výkonů se nejedná o nic mimořádného a nedosažitelného klasickými prostředky.

Ekologie
Existuje možnost úniků nafty, není jasné, jaké další nebezpečné látky budou používány jako média, pravděpodobně freony v chladicích okruzích (ale třeba už US ozbrojené složky také ekologizovaly...), které ale nemají dopad na místní ekologii, jejich únik poškozuje ozónovou vrstvu.

Není také jasné, jaké další nebezpečné látky mohou být obsaženy v konstrukci a mohou se dostat třeba na smeťák s vyřazenými díly. Není jasná vazba provozu základny na integrovaný záchranný systém ČR. Není jasná povinnost hlášení nebezpečných látek v konstrukci a provozu systému našim orgánům.

Neionizující záření
Tak.. tady to bude maso... Zjednodušíme to, jak se dá. Ono to vzhledem k nedostatku informací uškodit nemůže. A ten, kdo hledá vyloženě odborné informace, ten je holt musí hledat jinde. O co jde v radiolokaci i v radiokomunikacích? O poměr signál/šum, tedy o možnost detekovat a případně demodulovat signály, přicházející na přijímač. Jak to lze udělat? Vysíláním co největšího výkonu, použitím co nejsměrovějších antén, použitím nízkošumových vstupních obvodů a dalším zpracováním signálu. K vysílání velkého výkonu není co dodat. Anténa musí být zkonstruována tak, aby měla co největší zisk, tedy v podstatě činitel směrovosti. Kromě toho musí být konstruována tak, aby měla minimální boční laloky vyzařování. Ty totiž přijímají rušivé terestriální a kosmické šumy. V tom je zájem radaru shodný se zájmem bezpečnosti. Problematika je ještě o něco složitější – anténa tohoto radaru nemá být klasická, ale má to být dvojrozměrná fázovaná anténní řada, jejíž vyzařovací diagram bude syntetizován. Počítač řídí fázi a výkon každého jednotlivého modulu a tím je dán výsledek. Totéž ovšem musí být provedeno pro příjem, jinak by to nefungovalo. Mechanicky se nepohybující anténa tak může skenovat v určitém rozsahu dvojrozměrně, jako paprsek v televizní obrazovce. Do sektoru se anténa natáčí mechanicky.

Nebezpečné oblasti

Tak, zde se v rámci serióznosti nevyhneme alespoň základním vzorečkům. První: ze zadaného výkonu vysilače P a zisku antény G vypočteme hustotu výkonového toku S ve vzdálenosti r. Jedná se o zářivou část pole, která je poměrně jednoduše předvídatelná:



Nás bude zajímat opačný výpočet, kde z odhadnutých parametrů radaru a hustotu výkonového toku 10kW/m2 podle vyhlášky vypočteme „bezpečnou“ vzdálenost.



Přejmeme-li odhady pana Hlobila pro výkon radaru v impulsu 4,5 MW a zisk antény 62,3 dB, tj. 1 700 000, dosadíme do vzorečku a vyjde nám, že nebezpečná hustota zářivého výkonu bude cca na začátku vzdáleného pole antény. Vychází mi cca 7800m. Oficiální místa zatím tyto parametry popírají a uvádějí parametry radaru z Kwajatolein. Vzhledem k růstu technických parametrů v průběhu projektu bych se ale nerozpakoval odhad zdvojnásobit. Výkon 10kW/m2 je ovšem ohromný – mikrovlnná trouba má výkon cca 1kW, nabíjející se akumulační kamna 6kW. Oblast nebezpečnou pro avioniku bohužel nedovedu odhadnout.

Výše uvedené hodnoty se vztahují k „hodnotě zářivého toku, která nesmí být ani krátkodobě překročena“. Bohužel nejsem schopen se vyjádřit k mechanismu poškození živých organismů. Pokud jde o poškození elektroniky, relevantní je právě tato expozice, dojde k proražení polovodičových přechodů.

Jako mechanismus poškození živých organismů v mikrovlnném pásmu je uváděno tepelné poškození (mikrovlnná trouba..). To se podle vyhlášky počítá v šestiminutovém průměru. Expozice je ale závislá na momentálním profilu skenované oblasti. Tedy při přehledovém režimu se širokým sektorem sledování je riziko menší, při střeleckém režimu zaměřeném na nepatrný sektor se riziko maximalizuje. Výpočet je jednoduchý: střední výkon radaru se rozdělí do plochy, pokryté skenem v dané vzdálenosti od radaru...

Tyto jednoduché vzorce budou platit a směrovost antény lze uplatnit v oblasti vzdáleného pole vyzařování antény, které se počítá podle empirického vzorce:



kde d je průměr antény (počítal jsem od oka 10m) a lambda je délka vlny (v pásmu X cca 3cm). Mě vyšlo cca 6km, panu Hlobilovi cca 8km. Prakticky to znamená, že v okruhu do cca 10km se o hodnotách síly elmag. pole nelze bez měření vůbec rozumně vyjádřit.

Odrazy a atmosférické jevy
Ve svých článcích pokazuje pan Ing. Hlobil právě na tyto jevy. Já osobně se k riziku těchto jevů stavím trochu rezervovaně.

1. Ano, odraz od velké vodivé plochy, pohybující se v nebezpečné blízkosti radaru, by sám o sobě mohl být nebezpečný pro objekty na Zemi či pro létající objekty. Velmi by záleželo na tvaru a charakteru odrazné plochy létajícího objektu. Vzhledem k pohybu předmětů jde však o velmi krátkou expozici, která je považovaná za nebezpečnou při výkonové hustotě záření 10kW/m2. Prakticky si to dovedu dost těžko představit, vyloučit to nelze. Toto riziko by bylo eliminováno implementací algoritmických ochran.

2. Kanálové jevy vedení elmg. vln v troposféře. Ano, tyto jevy byly pozorovány při komunikaci. Doposud nikdo nezmapoval (alespoň jsem neslyšel) tyto jevy nejen z hlediska vedení ve vrstvě, tam je mechanismus jasně pochopitelný, ale z hlediska vedení směrového. Rovněž nejsou probádány vlastnosti při vedení vyšších výkonů. Každopádně je tento jev v antagonistickém rozporu s funkcí radaru a při jeho výskytu radar „vidí“ zcela něco jiného, než cílovou oblast, kterou vidět má. Je tedy v zájmu uživatele radaru umět výskyt takových podmínek zjistit – jeho využití při nich je bezcenné. Ochranou tedy je znalost a dovednost v používání radaru.

Každopádně za hlavní a podstatné riziko považuji hlavní lalok vyzařování.

Zpracování signálu a ochrany
Základní ochranou na zemi by mělo být rozmístění mikrovlnných senzorů kolem zařízení a napojení na vypínací obvody, aktivované při překročení nebezpečných hodnot výkonové hustoty na zemi. Pokud vím, nic takového ale zatím není projektováno.

Další skupinou ochran by mohly a měly být ochrany algoritmické. Představte si jehlan s průřezem skenované oblasti, dnem tvaru kruhového vrchlíku a povrchem daným hranicemi skenování paprsku. Není tak obtížné identifikovat letící objekty a snižovat výkon (jen v daném paprsku) pro ty, které se přibližují. Není tak obtížné „zarámovat“ skenovaný sektor sníženým výkonem a zde letící objekty zachytit a v hlavním zorném poli je ochraňovat snižováním výkonu v příslušném paprsku. Rovněž je potřeba vymezit povolené sektory natočení platformy. Dovedu si představit i „bojové tlačítko“, které tyto ochrany ve skutečně bojové situaci vyřadí.

Pokud vím, v základní smlouvě není o ochranách nic. Z výše uvedeného je zřejmé, že vývoj, aplikace a provoz ochran budou stát něco navíc. Domnívám se, že je velkou chybou, že se o těchto věcech nemluví a nejedná.

Závěr
Radar je politicky, vojensky i odborně obtížným tématem. Z výše uvedeného vyplývá, že není jakýmsi „bezpečným kukátkem“. Je to krajně nebezpečný stroj, přibližující se svými možnostmi Teslovým „paprskům smrti“. Řada nebezpečných „udělátek“ ovšem leckde funguje a fungovala bez velké pozornosti. Tak třeba na ČVUT-FEL byl koncem 70. let v suterénu instalován iontový implantátor, jehož pracovní náplní byl fosgen. Únik celé připojené láhve by vyhubil pěkný kousek Dejvic. Radary byly leckde umístěny dosti blízko sídel... To ovšem nic nemění na skutečnosti, že v demokratické a svobodné společnosti má veřejnost právo na solidní management všech relevantních rizik. Bez analýzy a eliminace alespoň těch nejpodstatnějších rizik lze projekt považovat za hazard se životy.

bigjirka
(redakce zná jméno autora i jeho mailovou adresu)