国防気象衛星計画(DMSP)は、米国国防総省のために気象、海洋、太陽地球物理学を監視しています。この計画は米国宇宙軍によって管理され、軌道上での運用は米国海洋大気庁(NOAA)によって提供されています。[ 1 ] (当初は機密扱いだった)衛星の任務は1973年3月に明らかにされました。これらの衛星は、公称高度830 km(520マイル)の太陽同期極軌道から雲量画像を提供します。[ 2 ]
艦隊数値気象海洋学センター(FNMOC)によるすべてのデータ取り込み、処理、および配信は、「重大なサイバーセキュリティリスク」のため、2025年6月30日をもって永久に終了する予定でした。しかし、NASAの地球科学部門長であるカレン・セント・ジャーメイン博士は、通知が短かったため、廃止を延期するよう要請しました。FNMOCは現在、2025年7月31日までデータの取り込みと配信を継続する予定です。[ 3 ]

1963年初頭、エアロスペース社は米空軍に専用の軍事気象衛星を開発するよう勧告し、国防総省もこれに同意した。[ 4 ]主な重点は雲量撮影に置かれる予定だったが、計画担当者はより高度な機器が利用可能になった時点で追加する予定だった。その後、民間の気象衛星の性能が向上し、ほとんどの軍事的要求を満たすことができるようになったが、国防総省は軍の「動的な」ニーズに対応できる別のシステムを引き続き好んだ。その結果、空軍は当初国防衛星応用計画(DSAP)、または計画417として知られるようになった計画の最初の段階に着手した。
1960年代、アメリカの民間宇宙計画において最も重要なプロジェクトの一つは、気象学と天気予報に関するものでした。多くの人が知らなかったことですが、アメリカ軍もまた気象衛星計画を開始していました。このDMSP計画は、より効果的な作戦遂行のために、重要な気象および気候データを軍に提供することを目的としていました。DMSP計画の開始当初から、その存在は「知る必要のある」関係者のみに知らされていました。アメリカ議会は民間気象衛星計画に多額の予算を割り当てており、もし第二の軍事計画の存在が明らかになれば、軍にとってその正当性を説明するのは困難だったでしょう。

初期のDMSPシステムの運用では、フィルムリターンシステム を利用した米国の高解像度写真偵察および監視任務の計画のために、雲量画像の無線受信が提供されました。DMSP衛星は太陽同期軌道で運用され、北極と南極の上空を通過するため、衛星は毎日同じ現地時間に地球の異なる領域を観測します。DMSP衛星の周期は約101.0分で、24時間で地球を14.3周します。この周期と太陽同期軌道により、衛星は1日に2回、地球の表面全体を通過することになります。

取得された画像は地球に中継され、ワシントン州のフェアチャイルド空軍基地とメイン州のローリング空軍基地近くの退役ナイキミサイル基地に設置された、米国本土上空を通過するたびに 2 つのコマンドおよび読み出しステーションで受信されました。[ 5 ]これらのサイトから、画像はネブラスカ州オファット空軍基地にある空軍グローバル気象センター (AFGWC) に送られました。画像はその後処理され、軌道上の衛星から観測された雲のパターンを表すモザイクが作成されました。気象学者は、飛行クルーや他の指揮官に、それぞれの任務に関する最新の観測結果を提供することができました。さらなる進歩により、半月が照らされたシーンまで可視スペクトルでデータを収集できるようになりました。赤外線処理により夜間の観測が可能になりました。その他の改良により、機上処理能力が向上しました。これには、複数の機上コンピュータと電力要件の拡張が含まれます。


運用開始から50年目を迎えたDMSPプログラムは、陸上、海上、空中の軍事作戦の計画と保護において貴重なツールであることが証明されている。空軍の気象衛星プログラムは、戦略航空軍団と国家偵察局(NRO)に気象データを提供するという任務から始まったため、DSAPは1973年4月17日まで機密扱いだった。この日、ジョン・L・マクルーカス空軍長官は、ベトナム戦争で衛星気象データを使用し、それを商務省と一般科学コミュニティの両方に提供するという国防省の決定は、DSAPの任務の機密解除と一部の性能データの公開を正当化すると判断した。1973年12月、国防省は名称を国防気象衛星プログラム(DMSP)に変更した。1998年6月1日、コスト削減のため、衛星の制御と保守は米国海洋大気庁(NOAA)に移管された。 [ 6 ]
DMSPは国防気象衛星システム(DWSS)に置き換えられる予定だったが、2012年に中止された。2017年、空軍は新しい国防気象衛星の最初の衛星である気象システム後継マイクロ波(WSF-M)衛星の製造契約を締結した。[ 7 ]
2004年、1991年に打ち上げられ1995年に退役した米空軍の気象衛星DMSP Block 5D-2 F-11(S-12)またはDMSP-11が軌道上で爆発し、破片が発生した。破片の発生は、バッテリーの爆発か姿勢制御システムの残留燃料によるものと思われる。[ 8 ] [ 9 ]後に、推進装置がDMSP-11爆発の「推定原因」として特定された。[ 10 ]
2015年2月3日、13番目のDMSP衛星(1995年に打ち上げられたDMSP-F13)が太陽同期極軌道で爆発し、少なくとも43個から100個の大きな破片と5万個以上の1ミリメートル未満の破片からなるデブリフィールドを残した。 [ 11 ]カリフォルニア州ロンポックのヴァンデンバーグ宇宙軍基地にある統合宇宙作戦センターは、拡大するデブリフィールドを監視しており、「必要に応じて接近警報を発令する」予定である。[ 12 ]爆発の原因は、設計上の欠陥による搭載バッテリーの破裂であった(他の物体との衝突はなかった)。[ 13 ]
2016年2月11日、停電によりコマンドおよび制御サブシステムとそのバックアップの両方が衛星のプロセッサにアクセスできなくなったと、 2016年7月に発表された米国空軍宇宙軍の調査報告書は述べており、DMSP 5D-3/F19が「失われた」とみなされることも発表している。衛星のデータは、センサーが地球に向けられなくなるまで引き続き使用できる。この衛星は、2014年4月3日に打ち上げられた、軌道上にある最新の衛星である。[ 14 ]
この失敗により、運用可能な衛星はF16、F17、F18のみとなり、いずれも想定寿命である3~5年を大幅に超過していた。F19の代替機の計画は、保管費用を支払わずに済むように既に建造されたF20探査機の廃棄を議会が命じたため、実行されなかった。2023年より前に新たなDMSP衛星が打ち上げられる可能性は低く、その頃には残りの3つの衛星は運用不能になっているはずである。[ 15 ]
2016年10月、12番目のDMSP衛星であるDMSP-F12(1994年打ち上げ)が軌道上で爆発した。この衛星は、DMSP-13衛星で爆発したバッテリーと同様のバッテリーを搭載していたため、DMSP-12の爆発もバッテリーの問題が原因だったのではないかという疑念が生じた。当時、DMSP-12の爆発の原因は不明であったが、他の物体との衝突が原因ではないようだった。どうやら、DMSP-12の爆発で発生した破片はごくわずか(追跡可能な破片は1つだけ)だったようだ。DMSP-12は2008年に運用を終了した。[ 9 ]
2017年1月、統合宇宙作戦センターは、操縦不可能な2つの衛星が危険なほど接近し、衝突の確率が44%にも達すると発表した。DMSP F15とMeteor 1-26が、この遭遇の有力候補と考えられていた。[ 16 ]衝突の可能性を発表した作戦センターは、関係する衛星を特定しなかったが、第三者の観測者が最も可能性の高い候補を特定した。[ 16 ] 2つの衛星は衝突しなかった。
NOAA -16とNOAA-17気象衛星は、DMSP衛星と同じ技術に基づいていました。NOAA-16は2015年11月に分解し、NOAA-17は2021年3月10日に軌道上で分解しました。[ 17 ]
1997年4月4日に打ち上げられ、2020年に運用を終了したDMSP 5D-2/F14(USA-131)は、2024年12月に軌道上で爆発した。[ 18 ] [ 19 ]
DMSPは当初、プログラム35として知られていました。プログラム35の宇宙船の最初の打ち上げ成功は、1962年8月23日にヴァンデンバーグ宇宙軍基地近くのポイント・アルグエロから打ち上げられたスカウトX-2ロケットを使用したものでした。 [ 20 ] [ 21 ]これはP35-2で、1962年5月24日のP35-1の打ち上げは軌道到達に失敗しました。[ 22 ]スカウトロケットを使用したプログラム35の5回の打ち上げ試みはすべて、2回の成功を含め、ヴァンデンバーグSLC-5から行われました。その他の初期の打ち上げは、アルタイルまたはバーナーII上段を備えたソーバーナーロケットを使用して行われました。この時点でプログラム35はデータ取得および処理プログラムと改名されており、これらの衛星にはDAPPという略称が使用されることがあります。[ 23 ] 1982年から1995年の間にアトラスEロケットを使用して8基の衛星が打ち上げられました。 1997年から2003年の間にタイタンIIロケットで3基が打ち上げられました。デルタIVロケットで1基が打ち上げられました。
DMSP衛星の最新の打ち上げであるDMSP-F19は、2014年4月3日にヴァンデンバーグからアトラスVロケットで打ち上げられた。[ 24 ]

DSAP-1(国防衛星応用計画ブロック1)衛星シリーズ(P-35とも呼ばれる)は、アメリカ合衆国初の軍事気象衛星シリーズである。プロジェクト名称P-698BHは1962年6月からP-35と並行して使用され、P-35は1962年10月にP-417となった。DMSP-1(国防気象衛星計画ブロック1)という名称は、これらの衛星に遡及的に割り当てられている。
DSAP-2(国防衛星応用計画ブロック2)衛星シリーズは、改良型赤外線放射計を搭載した、形状と寸法が以前のシリーズと同じDSAP-1衛星3基から構成されていた。これらの衛星には、後からDMSP-2(国防気象衛星計画ブロック2)という名称が割り当てられた。
唯一のDSAP-3(国防衛星応用プログラム第3ブロック)は、気象データへの実験的な戦術的アクセスを提供するために改良されたDSAP-2衛星であり、サイゴン近郊に戦術読み出し局が建設された。DMSP-3(国防気象衛星プログラム第3ブロック)という名称は、この衛星に後から割り当てられたものである。

DSAP-4A(国防衛星応用計画ブロック4A)衛星シリーズは、1965年から1967年にかけて打ち上げられた10基の衛星から構成されていた。DMSP-4A(国防気象衛星計画ブロック4A)という名称は、これらの衛星に遡及的に割り当てられたものである。


DSAP-5A(国防衛星応用計画ブロック5A)衛星シリーズは、1968年から1971年にかけて打ち上げられた6機の衛星から構成されていた。DMSP-5A(国防気象衛星計画ブロック5A)という名称は、これらの衛星に遡及的に割り当てられたものである。
DSAP-5B(国防衛星応用計画ブロック5B)衛星シリーズは、1971年から1974年にかけて打ち上げられた5機の衛星から構成されていた。これらの衛星には、DMSP-5B(国防気象衛星計画ブロック5B)という名称が割り当てられた。
DSAP-5C(国防衛星応用計画ブロック5C)衛星シリーズは、1974年から1976年にかけて打ち上げられた3機の衛星から構成されていた。これらの衛星には、DMSP-5C(国防気象衛星計画ブロック5C)という名称が割り当てられた。
DSAP-5D(国防衛星応用計画ブロック5D)衛星シリーズは、1976年から2014年の間に打ち上げられた19基の衛星から構成されていた。これらの衛星には、DMSP-5D(国防気象衛星計画ブロック5D)という名称が割り当てられた。
2015年、議会はDMSPプログラムを終了し、DMSP 5D-3/F20衛星を廃棄することを決議し、空軍に次世代システムへの移行を命じた。空軍は、今後数年以内に打ち上げのために呼び出す必要が生じた場合に備えて、DMSP F20をカリフォルニア州サニーベールのロッキード・マーティンのクリーンルームで温度管理された保管庫にしばらく保管しておく予定だった[ 42 ]。 また、DMSP 5D-3/F19の失敗を受けて、米空軍はDMSP-5D3 F-20の将来について再検討していた。しかし、2016年後半、米空軍はDMSP-5D3 F-20の廃棄を開始した。