Co zničilo Moskvu. Zkáze vlajkové lodi pomohl teplý vzduch

Dne 13. dubna 2022 otřásly ruským raketovým křižníkem Moskva v Černém moři výbuchy. Vlajková loď ruské Černomořské flotily byla těžce poškozena a později se potopila, když se ji remorkér snažil odtáhnout do přístavu.

V prvních hodinách se objevovaly nejrůznější spekulace, ukrajinské síly ovšem od začátku tvrdily, že zasáhly křižník dvěma střelami domácí výroby. Jak však ukrajinské síly mohly plavidlo vůbec najít? Ukrajinská letadla ve vzduchu nebyla a ukrajinské radary by takový dosah mít neměly.

Za normálních okolností je to pravda, ale 13. duben byl pro ruskou loď opravdu smolný. Na moři panovaly podmínky, které výrazně zlepšily výkony ukrajinské techniky, potvrzuje analýza švédských odborníků. A jejich obsluha toho dokázala dokonale využít.

Ruské zdroje původně tvrdily, že k výbuchu na palubě lodi Moskva došlo v důsledku nehody. Ukrajina tvrdila, že loď potopila dvojicí protilodních raket R-360 Neptun vypálených z pobřežní baterie východně od Oděsy.

Moskva se však nacházela několikanásobně dále, než by měl dosáhnout radar, který Neptun na začátku letu nasměruje na cíl. Kyjev v té době neměl k dispozici žádné radarové zařízení, které by mohlo spolehlivě odhalit i velkou hladinovou loď více než pár desítek kilometrů od břehu – a Rusové to dobře věděli.

V principu je samozřejmě možné postavit pozemní radary s velkým dosahem. Například Spojené státy, Rusko a další země vybudovaly obrovské, velmi výkonné radarové stanice, které pracovaly na relativně nízkých frekvencích 3 až 30 megahertzů. Vlny těchto frekvencí se dobře odráží od ionosféry a díky tomu „putují“ mezi horními vrstvami atmosféry na velké vzdálenosti. Takové systémy mohou detekovat objekty na vzdálenost 3000 kilometrů a více.

Jeden takový systém dokonce fungoval svého času na dnešním ukrajinském území nedaleko Černobylu. A tak se objevily konspirace či domněnky, že Ukrajina znovu spustila nebo replikovala tuto sovětskou technologii. Radar Duga u Černobylu totiž byl na konci studené války zrušen. Navíc by nedokázal určit polohu tak malého objektu, jako je loď, s takovou přesností, aby do její blízkosti bylo možné navést protilodní střelu.

Protože Ukrajinci neměli vhodnou techniku, objevily se spekulace, že informace nutné k zahájení raketového úderu mohl poskytnout americký vojenský letoun. V dané době by to byl ze strany USA dost odvážný krok, který by teoreticky Rusko ospravedlňoval k útoku na americké průzkumné letouny, které se pohybují nad Černým mořem. Kreml by mohl argumentovat tím, že informace z nich přímo vedly ke zničení jeho lodě.

Takové eskalaci se Spojené státy snažily vyhnout. A v tomto případě zřejmě pomoc amerických spojenců nebyla zapotřebí. Kreml si tak zřejmě může stěžovat maximálně na vítr nad Černým mořem – Moskvu Ukrajincům pomohly sejmout nezvyklé povětrnostní podmínky.

Jako první s touto informací v prosinci 2022 přišel ukrajinský list Ukrajinska pravda, krátce jsme shrnuli v tomto textu. Jeho zdroje připomněly, že 13. dubna bylo velmi špatné počasí. Oblohu nad Černým mořem od samého rána pokrývaly neprůhledné těžké mraky ve výšce kolem dvou kilometrů. Ani operátoři dronů Bayraktar TB-2, piloti stíhacích letadel, ba ani optické satelity z oběžné dráhy skrze tento kryt nedokázaly prohlédnout.

Pak, kolem čtvrté hodiny odpolední, se operátorům ukrajinských radarů na pobřeží objevilo na obrazovkách něco zdánlivě nemožného: velký objekt na hladině Černého moře ve vzdálenosti zhruba 120 kilometrů od břehu. Zařízení má přitom za běžných okolností dosah několika desítek kilometrů. Podle oficiálních informací pouze zhruba 20 kilometrů, ale tento údaj může být z pochopitelných důvodů záměrně nepřesný.

Podle velikosti i chování objektu obsluha nakonec dospěla k závěru, že to nemůže být nic jiného než Moskva. Jeden z jejích členů řekl Ukrajinské pravdě, jak si situaci vyložili: „(Rusové) pochopili, že je nelze vidět z oblohy ani ze břehu. Kromě toho měli na palubě silné prostředky protivzdušné obrany a další systémy. Proto se zaparkovali až 120 kilometrů od ukrajinského pobřeží. A právě přílišná sebedůvěra je nakonec zničila.“

Rusové v té době vycházeli z přesné informace, že Ukrajina na ně nemá jak dohlédnout. Ukrajina sice měla už v okamžiku zahájení ruské invaze ve službě své vlastní protilodní střely R-360 Neptun s dosahem necelých 300 kilometrů. Ovšem jejich radary zdaleka tak daleko nedosáhnou, cíl pro střely musí najít jiné zařízení s větším dosahem, které Ukrajině chybělo. A tak se kapitán ruské lodi snadno mohl domnívat, že pod hradbou mraků a mimo dohled pobřeží jeho lodi nic nehrozí.

Ukrajinci dlouho neváhali. Kolem čtvrté hodiny odpálili dvě střely směrem na zachycený objekt, o kterém si mohli jen myslet, že je vlajkovou lodí ruské Černomořské flotily. Co se dělo pak, museli Ukrajinci jen odhadovat. Operátoři dronů Bayraktar odmítli situaci ověřit s tím, že nad mraky by nic neviděli a při letu pod mraky by byl stroj sestřelen.

Jen minuty po odpalu ovšem ruské lodě začaly vyvíjet horečnou aktivitu. Moskva se vydala plnou parou vpřed v kurzu, který ji měl zavést za dvě vrtné plošiny v oblasti. Tyto mohutné železné konstrukce mohou splést radary protilodních střel, a tak šlo zjevně o obranný manévr. Ve stejnou dobu navíc spěchaly k Moskvě z různých směrů čtyři různé lodě.

Když pak ukrajinská rozvědka zjistila, že z Krymu směrem k Moskvě vyrazil remorkér, bylo vše jasné: situace na křižníku je kritická. Ruské snahy navíc zkomplikovala náhlá bouře, a tak už večer 13. dubna z oficiálních ukrajinských míst začaly postupně prosakovat zprávy, že je Moskva s velkou pravděpodobností „odepsaná“. V následujících dnech se pak potvrdily i díky záběrům samotné lodi, které pořídili a na sociální sítě rozšířili ruští námořníci.

Je taková verze událostí možná? Mohlo by jít například o pokus vytvořit „legendu“, která by zastřela skutečnost, že Moskvu pomohly najít americké průzkumné prostředky.

Otázku si mimo jiných položila i skupinka odborníků Lars ze Švédské agentury pro obranný výzkum (FOI). Na rozdíl od většiny jiných byli v postavení, aby mohli jeho věrohodnost alespoň do určité míry objektivně posoudit. V agentuře se totiž již od počátku 90. let vyvíjí a vylepšuje model šíření elektromagnetického záření v atmosféře.

Tvrzení zaujala zejména fyzika Lare Norina, který se na svém předchozím pracovišti ve švédském meteorologickém úřadu zabýval problémem, který sužoval meteorologické radary na pobřeží Baltského moře v této zemi. Na radarech se v některých dnech „rozsvítilo“ pobřeží Estonska a dalších zemí na druhé straně moře, přestože by se kvůli zakřivení Země mělo nacházet mimo dosah radaru.

Meteorologové už tehdy dospěli k názoru, že příčinou jsou meteorologické podmínky. Radarové vlny se odrážely za určitých okolností v atmosféře tak účinně, že doputovaly podstatně dále, než by mělo být možné.

Takový efekt není sám o sobě nic nového. Lom (refrakci) a následné odrazy vln v atmosféře či jiném prostředí zná fyzika dobře. Právě díky tomuto jevu radary mohou „vidět“ za horizont. Smůla Moskvy a štěstí ukrajinské obsluhy tkvěly v tom, že panující počasí může někdy lom vln výrazně zefektivnit. Souvisí to s rozložením teploty vzduchu nad oceánem.

Za normálních podmínek se nejteplejší vzduch nachází v blízkosti zemského povrchu. Zní to na první pohled nelogicky, protože všichni víme, že teplý vzduch stoupá. Vzduch u Země se ovšem ohřívá o povrch, který vstřebává sluneční záření mnohem lépe než atmosféra. Zároveň také platí, že vzduch u povrchu je nejhustší. S klesajícím tlakem teplota každého plynu klesá.

To platí ovšem z globálního hlediska celé atmosféry, v poměrech jejích spodních vrstev dochází k neustálému kolotání a pohybu atmosféry. Někdy tedy nastane i ta neobvyklá situace, že se nad vrstvami studeného vzduchu vytvoří vrstvy teplého vzduchu – teplotní inverze. Přesně to, co známe z výletů na hřebeny zimních hor, není to tedy nic neobvyklého.

Z pohledu šíření radarových i jiných vln zemskou atmosférou je důležité ovšem něco jiného. V důsledku inverze dojde k „uvěznění“ vrstvy studeného vzduchu mezi zemským povrchem a vrstvou teplého vzduchu, případně mezi dvěma vrstvami teplého vzduchu. Vzniká tak jev, kterému se říká atmosférický kanál (v anglicky psaných zdrojích označovaný jako ducting).

Pokud elektromagnetické vlny „vklouznou“ pod malým úhlem do takového kanálu, mohou se šířit podstatně déle, než je jinak běžné. V takové situaci není výjimkou, když se podaří na televizním přijímači zachytit stanice vzdálené stovky kilometrů.

Fyzikální příčina tkví v rozdílu v hustotě a indexu lomu teplého a studeného vzduchu. Vlna se vlastně jen dobře odráží od teplejších vrstev na spodním a horním okraji „kanálu“. Díky mnohonásobným odrazům může putovat podstatně dál než za jiných atmosférických podmínek.

Norin a jeho kolegové využili svůj model šíření vln atmosférou, aby si mohli odpovědět na otázku, zda počasí v den útoku skutečně něco takového umožnilo – zda skutečně panovaly takové podmínky, aby se Moskva mohla objevit na radarech daleko za hranicí jejich běžného dosahu.

Jisté bylo, že křižník je pro radary těžko k přehlédnutí. Půl století stará loď, dlouhá 186 metrů a vysoká 20 metrů, představuje pro radarový signál velmi vhodnou odraznou plochu. Ačkoli technické specifikace použitého ukrajinského radaru Mineral-U nejsou veřejně dostupné, máme alespoň k dispozici informace o ruském radaru Minrel-ME, ze kterého ukrajinský model vychází.

Pokud Mineral-U používá vlny o podobné frekvenci (cca 8 až 12 gigahertzů), švédský tým vypočítal, že za normálních atmosférických podmínek a z odhadované polohy 45 metrů nad hladinou moře by radar mohl Moskvu zachytit na vzdálenost necelých 50 kilometrů od pobřeží. V takovém případě by loď byla ještě ze břehu neviditelná, nevyčnívaly by ani vrcholky stožáru. Aby byla alespoň částečně přímo viditelná, musela by se loď přiblížit ke břehu zhruba na 40 kilometrů. Díky odrazům radarových vln od atmosféry může radar dohlédnout o něco dále, než by zdánlivě měl.

Ovšem 13. dubna byla Moskva nepochybně výrazně dále. Ukrajinská pravda na základě informací od svých zdrojů tvrdila, že Moskva byla 120 kilometrů od břehu. Švédský tým pro jistotu pracoval se vzdáleností 135 kilometrů.

Daného dne severní větry „dohnaly“ teplý a suchý kontinentální vzduch nad vlhčí a chladnější vrstvu vzduchu nad Černým mořem. Vzniklá teplotní inverze přitáhla podél zorného pole mezi radarem a válečnou lodí nízké mraky. Podle modelu skutečně husté mraky vytvořily kanál, ve kterém se radarové pulsy mohly šířit snáze, a tedy na delší vzdálenosti.

Švédští autoři dospěli k závěru, že radar Mineral-U by v daných podmínkách skutečně měl být snadno schopen Moskvu na vzdálenost kolem 130 kilometrů odhalit. Ale vhodné podmínky panovaly jen malou část dne, zhruba mezi čtvrtou odpolední a devátou večerní.

Radar Moskvu našel, hned jak nastaly vhodné podmínky, a k útoku došlo tedy opravdu při první možné příležitosti. V tomto případě štěstí zřejmě opravdu přálo připraveným.