大気科学研究所

大気科学研究所
アメリカ合衆国ニューメキシコ州ホワイトサンズミサイル実験場
大気科学研究所 – ロゴ
タイプ	軍事研究施設
サイト情報
所有者	国防総省
オペレーター	アメリカ陸軍
制御者	陸軍資材司令部
状態	米陸軍研究所の一部として再開発された
サイトの履歴
構築済み	1965

大気科学研究所（ASL ）は、1965年から1992年まで、砲兵気象学、電気光学気候学、大気光学データ、大気特性評価を専門とするアメリカ陸軍資材司令部の傘下の研究機関でした。 ^{[1] 1992年にASLは廃止され、その業務、人員、施設の大部分は新設された}アメリカ陸軍研究所（ARL）に統合されました。^[2]

大気科学研究所の本部と研究施設の大部分は、ニューメキシコ州ホワイトサンズミサイル実験場に設立されました。ASLの研究施設のいくつかは、ニュージャージー州フォートモンマスにも設立されました。ASLの気象チームは、カリフォルニア州フォートハンターリゲット、アラバマ州レッドストーン兵器廠、バージニア州フォートベルボア、アリゾナ州ユマ性能試験場、アリゾナ州フォートフアチューカ、メリーランド州アバディーン性能試験場、ユタ州ダグウェイ性能試験場、アラスカ州フォートグリーリー、パナマ運河など、北米全域に駐留していました。^{[1] [3]}

大気科学研究所の歴史は、 1929年に信号部隊研究所が設立されたことに遡ります。1930年代から1940年代にかけて、信号部隊はフォートモンマスと近隣の衛星研究所で電子工学、レーダー、通信システムの研究を指揮しました。 ^{[4] [5]}第二次世界大戦後、いくつかの研究所が合併して信号部隊工学研究所（SCEL）が設立され、陸軍のさまざまな技術の進歩に関する研究が継続されました。^[6]

1946年4月2日、SCELはフォートモンマスから10人のチームと改造されたSCR-584バン2台をホワイトサンズ試験場（後にホワイトサンズミサイル実験場と改名）の「A」ステーションに派遣し、鹵獲したドイツのV-2ロケットの試験を行った。^[7]これらの試験から、戦後、大気研究がミサイルの挙動と着弾場所を予測する上で不可欠であることがますます明らかになった。1949年1月1日、陸軍省は「A」ステーションのチームに信号支援機能を提供するため、テキサス州フォートブリスにSCEL第1フィールドステーションを設立した。 ^{[7] [8] [9]}フォートブリスの部隊は、当時わずか125人の軍人と民間人で構成されていたホワイトサンズミサイル実験場（WSMR）での初期のミサイル計画のために、レーダー追跡および通信システムの研究を行った。^[10]

1952年、第1野外基地はホワイトサンズ通信隊局を設立するために再編され、主任通信士官の指揮下にあるクラスII活動となった。^[11] 1954年、このグループは拡大して3つのチームを結成し、1つはユマ性能試験場、1つはダグウェイ性能試験場、そしてもう1つはパナマの運河地帯に編成された。この組織は主に、ナイキ・ケイジャンロケットから1957年の陸軍戦術ロキロケット、1958年のアルカスロケットまで、様々なロケットを使用して高高度および上層大気の研究を行うことを任務としていた^。[8] 1958年の最初の10か月で、この局は2,000発以上のミサイルの発射に通信電子機器のサポートを提供した。^[12] 20年以内に、この組織は世界中で8,000発以上のロケットを打ち上げ、そのうち5,000発は近くのホワイトサンズミサイル実験場で打ち上げられた。さらに、ホワイトサンズ通信隊は気象研究の複数の分野で一連の成功を収めた。1957年、研究者らはロキ II ロケットを空中に打ち上げ、指定された高度で放出された金属の粉塵の漂流をレーダーで追跡し、その過程で高高度の風に関する新たな知識を得た。同年後半、ホワイトサンズ通信隊チームは、2人組で打ち上げられるロケットの発射に初めて成功した。^[8]また、ホワイトサンズ通信隊は、単一周波数で双方向の無線電話会話を可能にする装置である自動送信用音声操作装置 (VODAT) も完成させた。^[12]

1959年までに、ホワイトサンズ通信部隊局は規模と活動範囲が倍増し、米陸軍通信ミサイル支援局（SMSA）に改称された。^[12] SMSAは、陸軍のミサイルおよび宇宙計画に対する通信電子、気象学、およびその他の支援を提供するとともに、気象学、電子戦、ミサイルの脆弱性に関する研究開発を行う責任を負っていた。^[13]同局は、ミサイルの再突入時および着弾時の音響情報を提供するSOTIM（ミサイルの軌道と衝撃の音波観測）システムを開発した。これらのステーションは、WSMRの16か所に設置され、風速、温度、湿度を測定する設備も備えていた。SMSAはまた、高層大気のデータを取得するために、70ポンドの計測機器パッケージを60万フィートの高さまで運ぶことができる気象ロケットも製造した。^[14]当時、WSMRの気象活動は、米陸軍電子研究開発活動（ERDA）と、フォートモンマスのSCELの運用管理下にある組織である大気科学局の管轄下にあった。^[15]

1958年、米陸軍はSCELを米陸軍信号研究開発研究所（USASRDL）に改称した。^[5]

1962年、米陸軍は通信部隊を含む技術部隊を解散し、その活動を再編した。通信部隊の資材開発および調達機能は、新設された陸軍資材司令部 (AMC) に移管され、通信部隊の研究開発活動を継続するために、AMC の下部組織として米陸軍電子司令部 (ECOM) が設立された。ECOM の管轄下にあった USASRDL は、米陸軍電子研究開発研究所に改名されたが、すぐに米陸軍電子研究所に改名された。この間、SMSA も ERDA の一部として統合された。^{[2] [16] [17] 1964年、WSMR の ERDA 研究者は、}上層大気の潮汐波を初めて観測した。同グループはその後、1968年に大気観測装置を搭載した世界最大の気球を打ち上げ、1969年にはさらに大きな気球が記録的な高度 164,000 フィートに到達した。^[8]

1965年6月1日、ECOMは最終的に、通信部隊研究所の任務を引き継いだ米陸軍電子研究所の運営を中止することを決定した。米陸軍電子研究所はその後、電子部品研究所（後に電子技術・デバイス研究所となる）、通信/ADP研究所、大気科学研究所、電子戦研究所（後に脆弱性評価研究所となる）、航空電子工学研究所、戦闘監視・目標捕捉研究所の6つの独立した研究所に分割された。^[4]この出来事は、大気科学研究所と陸軍の企業研究所としてのその役割の始まりとなった。^[8]

ASLは、気象研究の実施、陸軍の気象機器の開発、および陸軍のさまざまな研究開発活動に対する専門的な気象サポートの提供を担当していました。^[8]通信部隊研究所の一部であった時代の名残で、ASL本部はニュージャージー州フォートモンマスに置かれていましたが、気象研究活動の大部分はニューメキシコ州のホワイトサンズミサイル実験場（WSMR）で行われました。その結果、研究者は、1969年にASLがWSMRに本部を設立するまで、フォートモンマスとWSMRを頻繁に行き来しなければなりませんでした。 ^[8]その後まもなく、ASLはフォートフアチューカで行われる気象活動の運用管理を引き継ぎました。 ^[15] 1974年までに、研究所は700人以上のスタッフを擁し、WSMRの90,000平方フィートの気象運用施設、3,000万ドル相当の機器、および年間約900万ドルの予算に成長しました。^[8] 1976年、弾道研究所（当時は弾道研究所と呼ばれていた）で行われていた気象研究がASLに統合され、ASLは陸軍の気象学プログラム全体の約95％を占めるようになった。^[15]

1992年、ASLは、1988年の基地再編・閉鎖（BRAC）に続く1億1500万ドルのプロジェクトの一環として統合され、米陸軍研究所となった7つの陸軍研究所のうちの1つでした。ARLの下で、ASLは戦場環境局（BED）の一部となりました。1995年、BED内の大気分析評価チームはARLの生存性/致死性分析局（SLAD）に移管され、BEDの残りの部分は1996年に情報科学技術局（後に計算情報科学局と呼ばれる）に統合されました。^[2]

大気科学研究所は、新しい技術や手法の開発を通じて、幅広い気象条件下での砲撃や化学物質の検出作戦など、陸軍の能力と作戦を強化することを目指しました。ASL内の研究は、大気の感知、マイクロスケールおよびメソスケールの気象学、気象衛星、大気の修正、大気の物理学と化学、気象機器と手法の6つの主要分野で構成されていました。^[3]

大気センシングは、大気パラメータの遠隔かつ継続的なリアルタイム監視と、いつでもどこでも気象情報を取得する能力に重点を置いています。ASLは、この目的のために、レーザー、レーダー、放射計、マイクロ波レーダー、音響システムなど、さまざまなセンサーを評価しました。研究室での研究には、大気透過率、大気粒子がレーザー伝播に与える影響、LIDARを使用した大気粒子の分布、サイズ、組成の決定などが含まれていました。^[3] ASLの科学者たちは、空気中のさまざまな粒子と相互作用したときに光がどのように振る舞い、反応するかについても調査しました。^[18]

マイクロスケールおよびメソスケールの気象学は、下層大気における小規模な大気プロセスの理解に焦点を当てています。ASLにとって、主な目的は戦場エリア内の下層大気の特性を調べることでした。このタスクは、メソスケールシステム、境界層現象、および地形が大気構造に与える影響を記述するモデルを開発することによって実行されました。ASLの研究者は、地形が大気輸送および拡散のプロセスにどのように影響するかに特に興味を持っていました。この分野の研究は、大気汚染の削減に関連する研究とも一致していました。^[3]

気象衛星とは、研究者が戦場地域の気象情報をリアルタイムで収集することを可能にする先進的な気象衛星やその他の技術を指します。ASLの研究者は、中規模現象の監視を改善し、アクセスできない地域で気象データを収集する方法を開発しました。^[3]

大気改変は、雲、霧、雨の挙動に影響を与える物理的な大気プロセスに焦点を当てています。ASLの研究者は暖かい霧の研究に熱心で、そのライフサイクルを説明する数値モデルを開発しました。^[3]霧は可視光線や赤外線システムの有効性を著しく低下させるため、ASLはどのような霧の状態が電気光学センサーに依存するさまざまな兵器システムの配備を妨げているかを判断することに興味を持っていました。^[19]ヘリコプターのダウンウォッシュが暖かい霧をどのように拡散させるかを分析するためのフィールド研究も実施されました。 ^[3]

大気の物理学と化学は、大気の構造と挙動を支配する化学的および動的プロセスに関する研究を指します。この分野における ASL の研究の多くは、大砲や無誘導ロケットに対する大気の影響の調査に焦点を当てていました。また、高高度地域で発生する気象プロセスに関する研究も実施されました。^[3]さらに、ASL は日食が地球の上層大気と太陽の外層大気に与える影響の研究にも携わっていました。1979 年の日食の間、ASL はカナダ国立研究会議、空軍地球物理学研究所、NASAと共同で、上層大気に 17 基の観測ロケットを打ち上げて日食中のさまざまな大気の特性を測定する実験を行いました。^{[20] [21]}

ASLの主な優先事項の1つは、陸軍向けの新しい気象機器の開発と評価でした。技術の例には、新しいラジオゾンデ、移動式水素発生器、高速上昇気球、移動式気象レーダー、アクセスできない地域で気象情報を収集するためのポータブル自動観測ステーションなどがありました。^[3]

大気科学研究所は、その使命の一環として、多くの高度な技術を開発しました。以下に例を示します。

• 自動気象観測所（AN/TMQ-30）：遠隔地の風速、気温、気圧などの気象条件を測定する地上気象システム。^[22]
• コールドフォグディシペーター（AN / TMQ-27）：ヘリポートなどの非常に狭いエリアでプロパンを使用して霧を消散させ、航空機の離着陸をより安全にする移動式システム。 ^{[15] [23] [24]}
• 戦場誘発汚染物質に対する複合遮蔽モデル（COMBICモデル）：煙、塵埃、その他の遮蔽物が目標捕捉および監視システムに与える影響を予測するコンピュータシミュレーションモデル。^{[25] [26]}
• 電気光学システム大気影響ライブラリ（EOSAEL）：さまざまな大気現象が戦場の活動に及ぼす影響をシミュレートするモジュールで構成されたコンピュータライブラリ。 ^{[1] [27]}
• ミサイルの軌道と衝撃の音響観測（SOTIM）：衝撃波を読み取り、ロケットとロケット搭載物の正確な衝突地点を計算し、回収を容易にする受動音響システム。^{[8] [28]}
• 戦場誘発雲への統計的テクスチャリング応用（STATBIC）モデル：実際の戦場の雲の予測不可能な特性をモデル化する雲可視化アルゴリズム。^{[25] [29]}
• 可視雲高計：雲の天井の高さを測定し、大気の可視性を計算するポータブルLIDARシステム。 ^{[30] [31] [32]}
• モバイルイメージング分光法研究所（MISL）：兵器システムの比較テストや性能モデリングのために、大気条件の関数として画像のスペクトルと空間伝播の変化をリアルタイムで特徴付ける遠隔制御の熱画像システム。^{[33] [34] [35]}

さらに、ASL は以下のテクノロジーのサポートを含む数百のプロジェクトに参加しました。

• ファイアファインダーレーダー（AN / TPQシリーズ）：特定の大気条件下での風のプロファイルを測定するために設計されたレーダーシステム。^{[1] [36]}
• 野戦砲兵気象取得システム（FAMAS）：陸軍野戦砲兵部隊に同行して気象データを提供するために設計された移動型データ処理システム。^{[15] [37]}
• 高エネルギーレーザー（HEL）：高エネルギーレーザーを使用して敵の標的を破壊または無力化する兵器システム。 ^{[38] [39]}
• 統合気象システム（IMETS）：気象データを受信、処理、配信する車両搭載型の自動戦術システム。 ^{[1] [40]}
• NAVSTAR GPS：現代のGPSシステムの先駆け。 ^[41]
• ポケット放射線検出器（RADIAC）：核爆発や放射性降下物からの放射線を検出し測定できる携帯型センサー装置。 ^{[33] [42]}

• 弾道研究研究所(BRL)
• 電子技術デバイス研究所(ETDL)
• ハリー・ダイヤモンド・ラボラトリーズ（HDL）
• 人間工学研究所（HEL）
• 材料技術研究所(MTL)
• 脆弱性評価研究所(VAL)