El Observatorio Naval de los Estados Unidos ( USNO ) es una instalación científica y militar que produce datos de geoposicionamiento , navegación y cronometraje para la Armada de los Estados Unidos y el Departamento de Defensa de los Estados Unidos . [2] Establecida en 1830 como Depósito de Cartas e Instrumentos , es una de las agencias científicas más antiguas de los Estados Unidos , [3] y sigue siendo la principal autoridad del país en datos astronómicos y temporales para todos los fines. [4]
El observatorio está ubicado en el noroeste de Washington, DC , en el extremo noroeste de Embassy Row . Es uno de los pocos observatorios astronómicos anteriores al siglo XX ubicados en una zona urbana; Inicialmente ubicado en Foggy Bottom , cerca del centro de la ciudad, se trasladó a su ubicación en el noroeste de DC en 1893 para escapar de la contaminación lumínica .
La USNO ha realizado importantes estudios científicos a lo largo de su historia, incluida la medición de la velocidad de la luz, la observación de eclipses solares y el descubrimiento de las lunas de Marte. [5] Sus logros incluyen proporcionar datos para las primeras señales horarias de radio, construir algunos de los telescopios más antiguos y precisos de su tipo y ayudar a desarrollar el tiempo universal . [4] El Observatorio Naval realiza posiciones de quásares basadas en radio VLBI para astrometría y geodesia con numerosos colaboradores globales ( IERS ), con el fin de producir parámetros de orientación de la Tierra y realizar el sistema de referencia celeste ( ICRF ).
Al margen de su misión científica, desde los años 1970 el campus del Observatorio Naval acoge la residencia oficial del vicepresidente de los Estados Unidos .
El presidente John Quincy Adams , que en 1825 firmó el proyecto de ley para la creación de un observatorio nacional justo antes de dejar el cargo presidencial, tenía la intención de que se llamara Observatorio Nacional. [6]
Los nombres "Observatorio Nacional" y "Observatorio Naval" se utilizaron durante 10 años, hasta que la Secretaría de Marina adoptó oficialmente este último. [7]
Adams había realizado prolongados esfuerzos para llevar la astronomía a un nivel nacional. [8] [9] Pasó muchas noches en el observatorio, observando y trazando mapas de las estrellas, lo que siempre había sido uno de sus intereses.
Establecido por orden del Secretario de Marina de los Estados Unidos, John Branch, el 6 de diciembre de 1830 como Depósito de Cartas e Instrumentos, [10] el Observatorio surgió de unos comienzos humildes: puesto bajo el mando del teniente Louis M. Goldsborough , con un presupuesto anual. de $330; su función principal era la restauración, reparación y calificación de instrumentos de navegación.
Fue establecido como observatorio nacional en 1842 por ley federal y una asignación del Congreso de 25.000 dólares. El teniente JM Gilliss fue encargado de "obtener los instrumentos y los libros necesarios". [11] El teniente Gilliss visitó los principales observatorios de Europa con la misión de comprar telescopios y otros dispositivos científicos, así como libros. [12]
La misión principal del observatorio era cuidar los cronómetros marinos , cartas y otros equipos de navegación de la Armada de los Estados Unidos . Calibró los cronómetros de los barcos cronometrando el tránsito de las estrellas a través del meridiano . Se inauguró en 1844 en Foggy Bottom , al norte del sitio del Monumento a Lincoln y al oeste de la Casa Blanca (ver: Antiguo Observatorio Naval ). El observatorio se trasladó a su ubicación en el noroeste de DC en 1893 [13] , ubicada en un círculo de terreno de 2000 pies en la cima de "Observatory Hill", con vista a Massachusetts Avenue .
Las instalaciones figuraron en el Registro Nacional de Lugares Históricos en 2017. [14]
El primer superintendente fue el comandante de la Armada MF Maury . Maury tuvo la primera bola de tiempo vulcanizada del mundo , creada según sus especificaciones por Charles Goodyear para el Observatorio de Estados Unidos. Puesto en servicio en 1845, fue el primer balón en los Estados Unidos y el duodécimo en el mundo. Maury mantuvo la hora exacta de las estrellas y los planetas.
La bola del tiempo se dejaba caer todos los días excepto el domingo, precisamente en el momento astronómicamente definido del mediodía solar medio ; esto permitió que todos los barcos y civiles a la vista supieran la hora exacta. Al final de la Guerra Civil estadounidense, los relojes del Observatorio estaban conectados vía telégrafo para hacer sonar las alarmas en todas las estaciones de bomberos de Washington, DC tres veces al día.
La USNO celebró una recreación única de un balón de tiempo para la celebración del año 2000. [15]
En 1849 se estableció la Oficina del Almanaque Náutico (NAO) en Cambridge, Massachusetts , como una organización separada. Se trasladó a Washington, DC en 1866, operando cerca de Fort Myer. Se trasladó a los terrenos del Observatorio Naval de EE. UU. en 1893. [16]
El 20 de septiembre de 1894, la NAO se convirtió en una "sucursal" de la USNO; sin embargo, permaneció autónomo durante varios años. [dieciséis]
El sitio alberga la biblioteca de astronomía más grande de los Estados Unidos (y la colección de publicaciones periódicas astrofísicas más grande del mundo). [17] La biblioteca incluye una gran colección de libros raros de física y astronomía del último milenio.
Una de las primeras tareas científicas asignadas al Observatorio fue la contribución de Estados Unidos a la definición de la Unidad Astronómica , o UA , que define una distancia media estándar entre el Sol y la Tierra. Esto se llevó a cabo bajo los auspicios de la Comisión de Tránsito de Venus de los Estados Unidos, financiada por el Congreso. Las mediciones astronómicas tomadas del tránsito de Venus por varios países desde 1639 dieron como resultado una definición cada vez más precisa de la UA .
Basándose fuertemente en métodos fotográficos, los observadores navales devolvieron 350 placas fotográficas en 1874 y 1.380 placas mensurables en 1882. Los resultados de los estudios realizados simultáneamente desde varios lugares del mundo (para cada uno de los dos tránsitos) produjeron un valor final de la paralaje solar , después de ajustes, de 8,809 ″, con un error probable de 0,0059 ″, lo que arroja una distancia Tierra-Sol determinada por los EE. UU. de 92 797 000 mi (149 342 000 km), con un error probable de 59 700 mi (96 100 km). La distancia calculada fue una mejora significativa con respecto a varias estimaciones anteriores. [18]
El telescopio utilizado para el descubrimiento de las Lunas de Marte fue el telescopio refractor de 26 pulgadas (66 cm) , entonces ubicado en Foggy Bottom , Washington, DC. [19] En 1893 se trasladó a su ubicación en el noroeste de DC. [20]
En 1934, el telescopio óptico más grande instalado en la USNO vio su "primera luz". Este instrumento de 40 pulgadas de apertura [21] fue también el segundo (y último) telescopio fabricado por el famoso óptico George Willis Ritchey . Desde entonces, el diseño del telescopio Ritchey-Chrétien se ha convertido en el diseño óptico de facto para casi todos los telescopios más importantes, incluidos los famosos telescopios Keck y el telescopio espacial Hubble .
Debido a la contaminación lumínica en el área metropolitana de Washington , USNO trasladó el telescopio de 40 pulgadas a Flagstaff, Arizona . Allí se estableció un nuevo comando de la Armada, ahora llamado USNO Flagstaff Station (NOFS). Esas operaciones comenzaron en 1955. [22] En una década, se construyó el telescopio más grande de la Marina, el "Reflector astrométrico Kaj Strand " de 61 pulgadas; vio la luz en Flagstaff en 1964. [23]
USNO continúa manteniendo su observatorio de cielo oscuro , NOFS , cerca de Flagstaff . Esta instalación ahora supervisa el interferómetro óptico de precisión de la Marina . [24]
A principios de la década de 1870, la señal diaria del mediodía del USNO se distribuía eléctricamente a nivel nacional a través de Western Union Telegraph Company. El tiempo también se "vendió" [ cita necesaria ] a los ferrocarriles y se utilizó junto con los cronómetros ferroviarios para programar el transporte ferroviario estadounidense. A principios del siglo XX, el servicio se transmitía por radio, con la señal horaria de Arlington disponible para quienes tenían receptores inalámbricos .
En noviembre de 1913, el Observatorio de París , utilizando la Torre Eiffel como antena , intercambió señales inalámbricas (de radio) sostenidas con el Observatorio Naval de Estados Unidos para determinar la diferencia exacta de longitud entre las dos instituciones, a través de una antena en Arlington, Virginia . [25]
El Observatorio Naval de Estados Unidos en Washington sigue siendo una autoridad importante en las áreas de tiempo preciso e intervalo de tiempo , orientación de la Tierra , astrometría y observación celeste. En colaboración con muchos establecimientos científicos nacionales e internacionales, determina el tiempo y los datos astronómicos necesarios para una navegación precisa , astrometría y astronomía fundamental , y métodos de cálculo , y distribuye esta información (como catálogos de estrellas ) [26] en línea y en las publicaciones anuales El Almanaque Astronómico y El Almanaque Náutico . [27]
El ex director del USNO, Gernot MR Winkler, inició el servicio " Reloj maestro " que el USNO todavía opera [28] [29] y que proporciona la hora precisa a la constelación de satélites GPS gestionada por la Fuerza Espacial de los Estados Unidos . El servicio de hora alternativo Master Clock continúa operando en la Base de la Fuerza Espacial Schriever en Colorado .
En 1990 se establecieron dos departamentos: Mecánica Orbital y Aplicaciones Astronómicas, siendo la Oficina de Almanaque Náutico una división en Aplicaciones Astronómicas. [16] [30] El Departamento de Mecánica Orbital operó bajo la dirección de P. Kenneth Seidelmann hasta 1994, cuando el departamento fue abolido y sus funciones transferidas a un grupo dentro del Departamento de Aplicaciones Astronómicas. [dieciséis]
En 2010, el 'departamento' astronómico del USNO conocido como Estación del Observatorio Naval de Flagstaff (NOFS) se hizo oficialmente autónomo como un comando Echelon 5, separado del USNO en Washington, pero aún reportando a él. En los bosques alpinos por encima de los 7000 pies de altitud en las afueras de Flagstaff, Arizona , NOFS realiza su misión nacional Marco de Referencia Celestial (CRF) bajo un cielo oscuro en esa región.
Una casa situada en los terrenos del observatorio, en el Number One Observatory Circle, ha sido la residencia oficial del vicepresidente de los Estados Unidos desde 1974. Está protegida por un estricto control de seguridad impuesto por el Servicio Secreto . La casa está separada del Observatorio Naval.
Antiguamente sirvió como residencia del superintendente del observatorio, y posteriormente fue residencia del jefe de operaciones navales , y finalmente del vicepresidente . [31]
El Observatorio Naval de EE. UU. opera dos instalaciones de “Reloj Maestro”, una en Washington, DC y la otra en Schriever SFB cerca de Colorado Springs, CO .
El observatorio también opera cuatro [33] relojes de fuente atómica de rubidio , que tienen una estabilidad que alcanza 7 × 10−16 . [34] El observatorio planea construir varios más de este tipo para su uso en sus dos instalaciones. [32]
Los relojes utilizados para la escala de tiempo del USNO se guardan en 19 cámaras ambientales, cuyas temperaturas se mantienen constantes dentro de 0,1°C. Las humedades relativas se mantienen constantes en todos los recintos de máser y en la mayoría de los de cesio, dentro del 1%. La gestión de escala de tiempo sólo utiliza los relojes de Washington, DC y, entre ellos, utiliza preferentemente los relojes que actualmente se ajustan de forma fiable a los informes horarios de la mayoría. Es el 'voto' combinado del conjunto lo que constituye el ficticio “Reloj Maestro”. Los cálculos de la escala de tiempo del 7 de junio de 2007 ponderaron 70 de los relojes en el estándar. [32]
El Observatorio Naval de EE. UU. proporciona servicio horario público a través de 26 servidores NTP [32] en la Internet pública , [35] y mediante anuncios de voz telefónicos: [36]
La voz del actor Fred Covington (1928-1993) [37] anuncia la hora USNO desde 1978. [38]
Los anuncios de voz siempre comienzan con la hora local (diurna o estándar) e incluyen un fondo de tics de 1 segundo. Los anuncios de la hora local se realizan cada minuto y 15, 30 y 45 segundos después del minuto. La hora universal coordinada (UTC) se anuncia 5 segundos después de la hora local. [39] Al conectarse, solo se escuchan los tics de segunda marca durante unos segundos antes del siguiente anuncio de hora local programado.
El USNO también opera un servicio de tiempo moderno [40] y proporciona tiempo al Sistema de Posicionamiento Global.
El taller de instrumentos del Observatorio Naval de los Estados Unidos diseña y fabrica instrumentos precisos desde principios del siglo XX. [41]
Astronomía y observatorios
Tecnología y recursos técnicos.
personal de la USNO
Estos diferentes nombres para el observatorio y el término "Oficina Hidrográfica" se utilizaron indistintamente hasta diciembre de 1854, cuando el Secretario de Marina dictaminó oficialmente que la designación adecuada era "Observatorio Naval y Oficina Hidrográfica de los Estados Unidos".
