Введение

Программа мониторинга для министерства обороны

Программа оборонных метеорологических спутников (DMSP) осуществляет мониторинг метеорологических, океанографических и физических процессов в околоземном солнечном пространстве для Министерства обороны США. Программа управляется Космическими силами Соединенных Штатов, а оперативное управление спутниками на орбите обеспечивается Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA). (Первоначально засекреченная) миссия спутников была раскрыта в марте 1973 года. Они предоставляют изображения облачности с полярных орбит, синхронизированных с Солнцем на номинальной высоте.

История

В 1960-х годах одним из важнейших проектов, в которых была вовлечена гражданская космическая программа Соединенных Штатов, являлось изучение метеорологии и прогнозирование погоды. Многие не знали, что вооруженные силы США также начинали разработку программы метеорологических спутников. Эта программа, DMSP, передавала важные данные о погоде и климате военным для повышения эффективности операций. С момента запуска программы DMSP информация о ее существовании была ограничена кругом лиц, которым она была необходима ("need to know"). Конгресс США выделил значительный бюджет на гражданскую программу метеорологических спутников; обнародование информации о второй военной программе затруднило бы ее обоснование. Первоначальная работа ранних систем DMSP обеспечивала радиопередачу изображений облачности для планирования американских разведывательных и наблюдательных миссий высокого разрешения, использовавших системы возврата плёнки. Спутники DMSP работали на солнечно-синхронной орбите, проходя над северным и южным полюсами и охватывая разные полосы Земли в одно и то же местное время каждый день. Период обращения спутников DMSP составлял примерно 101,0 минут, что позволяло им совершать 14,3 оборота вокруг Земли за 24 часа. Эта периодичность в сочетании с солнечно-синхронной орбитой обеспечивала пролет спутника над всей поверхностью планеты дважды в день. Полученные изображения передавались на Землю и принимались двумя командными пунктами и станциями обработки данных, развернутыми на базе выведенных из эксплуатации ракетных комплексов Nike, расположенных вблизи авиабазы Фэрчайлд в штате Вашингтон и авиабазы Лоринг в штате Мэн. С этих пунктов изображения отправлялись в Центр глобального прогноза погоды ВВС (AFGWC), расположенный на авиабазе Оффутт в штате Небраска. Затем изображения обрабатывались, формируя мозаику, отображающую наблюдаемые с орбиты облачные структуры. Метеорологи могли предоставлять летным экипажам и другим командирам актуальные данные для выполнения их задач. Дальнейшие усовершенствования позволили собирать данные в видимом спектре, вплоть до съёмки при освещении, сравнимом с полумесяцем. Инфракрасная обработка обеспечивала возможность наблюдения ночью. Другие улучшения повысили вычислительные возможности на борту, включая несколько бортовых компьютеров и увеличенные требования к энергообеспечению. Программа DMSP, находящаяся на службе уже пятое десятилетие, доказала свою ценность как инструмент планирования и обеспечения безопасности военных операций на суше, на море и в воздухе. В декабре 1972 года данные DMSP были рассекречены и предоставлены в распоряжение научного сообщества. 1 июня 1998 года контроль и техническое обслуживание спутников были переданы Национальному управлению океанических и атмосферных исследований (NOAA) с целью сокращения расходов. Предполагалось, что DMSP будет заменена Оборонной метеорологической спутниковой системой (DWSS), но эта программа была отменена в 2012 году. В 2017 году ВВС заключили контракт на создание первого из новых оборонных метеорологических спутников – спутника Weather System Follow-on Microwave (WSF M).

Взрыв 2004 года

В 2004 году метеорологический спутник ВВС США DMSP Block 5D 2 F 11 (S 12), также известный как DMSP 11, запущенный в 1991 году и выведенный из эксплуатации в 1995 году, взорвался на орбите, образовав обломки. Вероятно, причиной фрагментации стал взрыв батареи или остатки топлива в системе управления ориентацией.

2015 взрыв и обломки поле

3 февраля 2015 года 13-й спутник DMSP – DMSP F13, запущенный в 1995 году, – взорвался, находясь на солнечно-синхронной полярной орбите, образовав поле обломков, состоящее как минимум из 43–100 крупных фрагментов и более 50 000 частиц размером менее 1 миллиметра. Совместный центр космических операций на базе космических сил Ванденберг в Ломпоке, штат Калифорния, отслеживает расширяющееся поле обломков и "будет выдавать предупреждения о сближении при необходимости". Причиной взрыва стал разрыв бортовой батареи из-за конструктивного недостатка (столкновения с другим объектом не произошло).

2016 год сбои DMSP 19 без замены

11 февраля 2016 года отключение электроэнергии лишило как подсистему командного и управляющего обеспечения, так и ее резервную копию возможности связи с процессором спутника, согласно расследованию Космического командования ВВС США, опубликованному в июле 2016 года, в котором также было объявлено о признании спутника DMSP 5D 3/F19 «выведенным из строя». Данные спутника все еще могут использоваться, пока он продолжает направлять датчики на Землю. Этот спутник был самым новым из находящихся на орбите, запущенным 3 апреля 2014 года. После этого в рабочем состоянии остались только F16, F17 и F18 – все они значительно превысили свой расчетный срок службы в 3–5 лет. Запланированная замена F19 не была осуществлена, поскольку Конгресс приказал уничтожить уже построенный зонд F20, чтобы сэкономить средства, избежав расходов на его хранение. Запуск нового спутника DMSP вряд ли состоится до 2023 года; к этому времени три оставшихся спутника, вероятно, уже не будут работоспособны.

Взрыв 2016 года

В октябре 2016 года на орбите взорвался 12-й спутник DMSP, DMSP F12, запущенный в 1994 году. Этот спутник был оснащен батареей, аналогичной той, что взорвалась на спутнике DMSP 13, что вызвало подозрения о том, что взрыв DMSP 12 также был спровоцирован проблемами с батареей. В то время причина взрыва DMSP 12 оставалась неизвестной, хотя столкновение с другим объектом маловероятно. По всей видимости, взрыв DMSP 12 произвел очень мало обломков – всего один отслеживаемый фрагмент. DMSP 12 был выведен из эксплуатации в 2008 году. Столкновения между ними не произошло.

NOAA 16 и 17

Метеорологические спутники NOAA 16 и NOAA 17 были созданы на базе той же технологии, что и спутники DMSP. NOAA 17 прекратил существование на орбите 10 марта 2021 года. NOAA 16 распался на орбите в ноябре 2015 года.

История запуска

DMSP первоначально был известен как Программа 35. Первый успешный запуск космического аппарата Программы 35 был осуществлен с помощью ракеты Scout X 2, стартовавшей с площадки Point Arguello рядом с базой космических сил Ванденберг 23 августа 1962 года. Это был P35-2, более ранний запуск P35-1 24 мая 1962 года не достиг орбиты. Все пять попыток запуска Программы 35 с использованием ракеты-носителя Scout, включая два успешных, были предприняты со стартового комплекса 5 (SLC 5) на базе Ванденберг. Другие ранние запуски проводились с использованием ракет-носителей Thor Burner с верхними ступенями Altair или Burner II. К этому времени Программа 35 была переименована в Программу сбора и обработки данных, и аббревиатура DAPP иногда используется для обозначения этих спутников. С 1982 по 1995 год восемь спутников были запущены с помощью ракет-носителей Atlas E. Три спутника были запущены на борту ракет Titan II в период с 1997 по 2003 год. Один спутник был запущен ракетой Delta IV. Последний запуск спутника DMSP, DMSP F19, состоялся 3 апреля 2014 года с базы Ванденберг на борту ракеты-носителя Atlas V.

Блок 1

Серия спутников DSAP 1 (Defense Satellite Application Program Block 1), также известная как P 35, была первой серией военных метеорологических спутников Соединенных Штатов. Проектное обозначение P 698BH использовалось одновременно с P 35 с июня 1962 года, а P 35 стало P 417 в октябре 1962 года. Обозначение DMSP 1 (Defense Meteorological Satellite Program Block 1) было ретроспективно присвоено этим спутникам.

Блок 1
Название ID NORAD # Дата запуска Ракета-носитель Стартовая площадка Масса (кг) Период (мин) Перигей (км) Апогей (км) Наклон (градусы) Статус Альтернативные названия

DMSP 1 F1 123 May 1962 Scout Va LC D45 55 Не вышел на орбиту; взорвался второй ступень Program 35 F 1, P 698BH F1, DSAP 1 F1
DMSP 1 F2 1962 039A00369 23 August 1962 Scout Va LC D45 55 97 55 76 94 98.4 Успешно; окончание срока службы 11 июня 1963 Program 35 F 2, P 698BH F2, DSAP 1 F2
DMSP 1 F3 1963 005A00533 19 February 1963 Scout Va LC D45 55 Неправильная орбита; первый DMSP с инфракрасной системой Program 35 F 3, P 417 F3, DSAP 1 F3
DMSP 1 F4 26 April 1963 Scout Va LC D45 55 Не вышел на орбиту; взорвалась третья ступень Program 35 F 4, P 417 F4, DSAP 1 F4
DMSP 1 F5 27 September 1963 Scout Va LC D45 55 Не вышел на орбиту; отказ третьей ступени Program 35 F 5, P 417 F5, DSAP 1 F5
DMSP 1 F6 1964 002B00734 19 January 1964 Thor DM21 Agena D Va 75 1 245 55 100 78 58 07 99 Окончание срока службы 10 июля 1964 Program 35 F 6, DSAP 1 F6, OPS 3367A, P 417 F6
DMSP 1 F7 1964 002C00735 19 Jan 1964 Thor DM21 Agena D Va 75 1 245 55 100 78 88 11 99 Окончание срока службы 17 марта 1965 Program 35 F 7, DSAP 1 F7, OPS 3367B, P 417 F7
DMSP 1 F8 1964 031A00812 17 Jun 1964 Thor DM21 Agena D Va 75 3 445 55 101 80 98 17 99.7 Окончание срока службы 16 февраля 1966 Program 35 F 8, DSAP 1 F8, OPS 4467A, P 417 F8
DMSP 1 F9 1964 031B00813 17 Jun 1964 Thor Agena D Va 75 3 445 55 101 81 18 20 99.7 Окончание срока службы 15 октября 1965 Program 35 F 9, DSAP 1 F9, OPS 4467B, P 417 F9
DMSP 1 F10 1965 003A00973 19 Jan 1965 Thor LV2D Burner 1(1), (Thor DSV2S MG 18) Va 4300 B645 55 Не отделился от верхней ступени Program 35 F 10, DSAP 1 F10, OPS 7040, P 417 F10
DMSP 1 F11 1965 021A01273 18 Feb 1965 Thor LV2D Burner 1(1), (Thor DSV2S MG 18) Va 4300 B645 55 Окончание срока службы 15 октября 1965 Program 35 F 11, DSAP 1 F11, OPS 7353, P 417 F11

Кладка 2

Серия спутников DSAP 2 (Программа прикладных оборонных спутников, Блок 2) состояла из трех модифицированных спутников DSAP 1, сохранивших форму и размеры предыдущей серии, с улучшенными инфракрасными радиометрами. Обозначение DMSP 2 (Программа метеорологических оборонных спутников, Блок 2) было ретроактивно присвоено этим спутникам. Блок 2НазваниеIDNORAD #Дата запускаРакета-носительПлощадка запускаМасса (кг)Период (мин)Перигей (км)Апогей (км)Наклонение (градусы)Статус Альтернативное названиеDMSP 2 F11965 072A0158010 Sep 1965Thor LV2D Burner 1(2), (Thor DSV2S Altair 3)Va 4300 B67310063297198.7DSAP 2 F1, OPS 8068DMSP 2 F26 Jan 1966Thor LV2D Burner 1(2), (Thor DSV2S Altair 3)Va 4300 B673Запуск не удалсяDSAP 2 F2, OPS 2394DMSP 2 F31966 026A0212531 Mar 1966Thor LV2D Burner 1(2), (Thor DSV2S Altair 3)Va 4300 B6739859482098.3DSAP 2 F3, OPS 0340

Кладка 3

Одиночный DSAP 3 (Defense Satellite Application Program Block 3) был модифицированным спутником DSAP 2, предназначенным для обеспечения экспериментального тактического доступа к данным о погоде, для чего была построена тактическая станция обработки данных вблизи Сайгона. Обозначение DMSP 3 (Defense Meteorological Satellite Program Block 3) было присвоено этому спутнику задним числом. Блок 3НазваниеIDNORAD #Дата запускаРакета-носительПлощадка запускаМасса (кг)Период (мин)Перигей (км)Апогей (км)Наклонение (градусы)Статус Альтернативное названиеDMSP 3 F11965 038A0137720 мая 1965Thor LV2D Burner 1(2), (Thor DSV2S Altair 3)Va 4300 B6Тактическая ориентация для использования над ВьетнамомDSAP 3 F1, OPS 8386

блок 4А

Блок 4ANameID/ReferenceNORAD #Дата запускаМасса (кг)Период (мин)Перигей (км)Апогей (км)Наклонение (градусов)Статус Alt. nameDMSP 4A 11965 003A0097319 Янв 1965Thor Altair25097.747182298.8Вышел из эксплуатации 13 Июл 1979; 1-е использование Thor AltairOPS 7040DMSP 4A 21965 021A0127318 Мар 1965Thor Altair25094.444253399.0Вышел из эксплуатации 31 Дек 1989OPS 7353DMSP 4A 31965 038A0137720 Май 1965Thor Altair25098.752782998.2Вышел из эксплуатации 09 Мар 2012OPS 8386DMSP 4A 41965 072A0158010 Сен 1965Thor Altair250101.56391,01399.0На орбите OPS 8068DMSP 4A 5Отсутствует6 Янв 1966Thor Altair250Не выведен на орбитуOPS 7040DMSP 4A 61966 026A0212530 Мар 1966Thor Altair25099.961388398.5На орбите OPS 0340DMSP 4A 71966 082A0241816 Сен 1966Thor Burner II420100.468087298.8На орбите; 1-е использование Burner IIOPS 6026DMSP 4A 81967 010A026698 Фев 1967Thor Burner II420101.377885498.9На орбитеOPS 6073DMSP 4A 91967 080A0292023 Авг 1967Thor Burner II420102.282287898.8На орбитеOPS 7202DMSP 4A 101967 096A0298011 Окт 1967Thor Burner II42099.565082299.2На орбитеOPS 1264

Площадь 5А

Блок 5AИмя/Ссылка NORAD #Дата запускаРакета-носительМасса (кг)Период (мин)Перигей (км)Апогей (км)Наклонение (градусы)Статус Альтернативное названиеDMSP 5A 11968 042A0326623 мая 1968Thor Burner II420101.980988898.8На орбитеOPS 7869DMSP 5A 21968 092A0351023 октября 1968Thor Burner II420101.279283898.5На орбитеOPS 4078DMSP 5A 31969 062A0404723 июля 1969Thor Burner II420101.177584498.5На орбитеOPS 1127DMSP 5A 41970 012A0433111 февраля 1970Thor Burner II420101.175985098.8На орбитеOPS 0054DMSP 5A 51970 070A045123 сентября 1970Thor Burner II420101.976487499.1Вошел в атмосферу 21 сентября 1970OPS 0203DMSP 5A 61971 012A0495317 февраля 1971Thor Burner II420100.675581798.3На орбитеOPS 5268

Площадь 5B

Блок 5BNameIDNORAD # Дата запускаРакета-носительМасса (кг)Период (мин)Перигей (км)Апогей (км)Наклон (градусов)Статус Альтернативное названиеDMSP 5B 11971 087A0555714 Окт 1971Thor Burner II513101.478286599.1На орбитеOPS 4311DMSP 5B 21972 018A0590324 Мар 1972Thor Burner II513101.578786899.1На орбитеOPS 5058DMSP 5B 31972 089A062759 Ноя 1972Thor Burner II513101.479785598.8На орбитеOPS 7323DMSP 5B 41973 054A0678717 Авг 1973Thor Burner II513101.279583998.5На орбитеOPS 8364DMSP 5B 51974 015A0721816 Мар 1974Thor Burner IIA513101.276785999.0На орбитеOPS 8579

Площадь 5С

Блок 5CNameIDNORAD # Дата запуска Ракета-носитель Масса (кг) Период (мин) Перигей (км) Апогей (км) Наклон (градусы) Статус Альтернативное название Конец миссииDMSP 5C 11974 063A07419 августа 1974Thor Burner IIA513101.579286298.7На орбитеOPS 69831 декабря 1977DMSP 5C 21975 043A0781624 мая 1975Thor Burner II513101.779788198.7На орбитеOPS 622930 ноября 1977DMSP 5C 31976 016A0869619 февраля 1976Thor Burner II51389.09035598.9Сгорел 19 февраля 1976OPS 5140 Не вышел на орбиту. Неправильная загрузка топлива

Блок 5D

Блок 5DНаименованиеIDNORAD #Дата запускаРакета-носительМасса (кг)Период (мин)Перигей (км)Апогей (км)Наклонение (град)Статус Альтернативное названиеDMSP 5D 1/F11976 091A0941511 сен 1976Thor Burner II513101.380683498.6На орбите; также AMS 1OPS 5721DMSP 5D1/F21977 044A100335 июн 1977Thor Burner II513101.378985399.0На орбите; также AMS 2OPS 5644DMSP 5D 1/F31978 042A108201 май 1978Thor Burner II513101.180481798.6На орбите; также AMS 3OPS 6182DMSP 5D 1/F41979 050A113896 июн 1979Thor Burner II513101.280682898.7На орбите; также AMS 4OPS 5390DMSP 5D 1/F5Не указано14 июля 1980Thor513Не вышел на орбитуDMSP 5D 2/F61982 118A1373621 дек 1982Atlas E751101.281182398.7На орбите; также AMS 5OPS 9845DMSP 5D 2/F7 1983 113A1450618 ноя 1983Atlas E751101.481583298.7На орбитеOPS 1294DMSP 5D 2/F81987 053A1812320 июн 1987Atlas E823 96.89 564 653 97.6На орбите; первый спутник, оснащенный микроволновым сенсором SSM/I для наблюдения сквозь облака USA 26DMSP 5D 2/F91988 006A188223 фев 1988Atlas E823101.381582698.7На орбите USA 29DMSP 5D 2/F101990 105A209781 дек 1990Atlas E823100.672984598.9Оперативный, но не на целевой орбите USA 68DMSP 5D 2/F111991 082A2179828 ноя 1991Atlas E823101.983585598.9Взорвался на орбите в 2004 году USA 106DMSP 5D 2/F131995 015A2353324 мар 1995Atlas E830101.984585498.8Взорвался на орбите в феврале 2015 года USA 109DMSP 5D 2/F141997 012A247534 апр 1997Titan 23G830101.984285598.9На орбите, выведен из эксплуатации в 2020 году USA 131DMSP 5D 3/F151999 067A2599112 дек 1999 Titan 23G 101.8 837 851 98.9На орбите (комплекс приборов 5D 2)USA 147DMSP 5D 3/F162003 048A2805418 окт 2003 Titan 23G 101.9 843 853 98.9На орбитеUSA 172DMSP 5D 3/F172006 050A2952204 ноя 2006 Delta IV 102 841 855 98.8На орбитеUSA 191DMSP 5D 3/F182009 057A3595118 окт 2009 Atlas V 1200 101.9 843 857 98.9На орбите. Включал 2,4-часовой послеспутниковый тест управления криогенной жидкостью на верхней ступени Centaur. USA 210DMSP 5D 3/F192014 015A396303 апр 2014 Atlas V 101.85 840 853 98.85F19 перестал отвечать на команды 11 февраля 2016 года из-за сбоя питания, затронувшего зашифрованную систему управления и контроля. Спутник продолжал передавать телеметрию и некоторые данные о погоде в реальном времени, но больше не мог управляться. Данные передавались в качестве тактических данных полевым подразделениям. Контроль над ориентацией был потерян в октябре 2017 года, что привело к завершению миссии. F19 начал разрушаться, создавая несколько обломков. USA 249

В 2015 году Конгресс проголосовал за прекращение программы DMSP и утилизацию спутника DMSP 5D 3/F20, приказав ВВС перейти к системе нового поколения. ВВС планировали хранить DMSP F20 в помещении с контролируемым климатом в чистой комнате Lockheed Martin в Саннивейле, Калифорния, на случай, если он потребуется для запуска в ближайшие годы, и после неудачи DMSP 5D 3/F19 ВВС США пересматривали будущее DMSP 5D3 F 20. Однако в конце 2016 года ВВС США начали утилизировать DMSP 5D3 F 20.