Observatorio Naval de los Estados Unidos
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. Establecido en 1830 como el Depósito de Cartas e Instrumentos, es una de las agencias científicas más antiguas de los Estados Unidos y sigue siendo la principal autoridad del país en datos astronómicos y de tiempo para todos los propósitos.
El observatorio está ubicado en el noroeste de Washington, D.C., en el extremo noroeste de Embassy Row. Es uno de los pocos observatorios astronómicos anteriores al siglo XX ubicados en un área 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 llevado a cabo 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. 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. El Observatorio Naval realiza posiciones de cuásares 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).
Además de su misión científica, el campus del Observatorio Naval alberga la residencia oficial del vicepresidente de los Estados Unidos.
Historia
Primero interés astronómico presidencial
El presidente John Quincy Adams, quien 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.
Los nombres "Observatorio Nacional" y "Observatorio Naval" ambos se utilizaron durante 10 años, hasta que la Secretaría de Marina adoptó oficialmente este último.
Adams había realizado esfuerzos prolongados para llevar la astronomía a nivel nacional. Pasó muchas noches en el observatorio, observando y cartografiando las estrellas, que siempre había sido uno de sus intereses.
Establecimiento como depósito de equipos ópticos
Establecido por orden del secretario de la Marina de los Estados Unidos, John Branch, el 6 de diciembre de 1830 como Depósito de cartas e instrumentos, el Observatorio tuvo un origen humilde: puesto bajo el mando del teniente Louis M. Goldsborough, con un presupuesto anual de $330; su función principal era la restauración, reparación y clasificación de instrumentos de navegación.
Observatorio federal
Se estableció como un observatorio nacional en 1842 por ley federal y una asignación del Congreso de $25,000. El teniente J.M. Gilliss quedó a cargo de "obtener los instrumentos necesarios y los libros". El teniente Gilliss visitó los principales observatorios de Europa con la misión de adquirir telescopios y otros dispositivos científicos y libros.
La misión principal del observatorio era cuidar los cronómetros marinos, las cartas y otros equipos de navegación de la Armada de los Estados Unidos. Calibre barcos' cronómetros 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 mudó a su ubicación en el noroeste de DC en 1893, ubicado en un círculo de tierra de 2000 pies en la cima de 'Observatory Hill', con vista a Massachusetts Avenue.
Las instalaciones se incluyeron en el Registro Nacional de Lugares Históricos en 2017.
La bola del tiempo
El primer superintendente fue el Comandante de la Armada M.F. Maury. Maury tuvo la primera bola de tiempo vulcanizada del mundo, creada según sus especificaciones por Charles Goodyear para el Observatorio de EE. UU. Puesta en servicio en 1845, fue la primera bola de tiempo en los Estados Unidos y la 12 en el mundo. Maury mantuvo la hora exacta de las estrellas y los planetas.
La bola del tiempo se dejó 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 por telégrafo para hacer sonar las alarmas en todas las estaciones de bomberos de Washington, D.C. tres veces al día.
La USNO llevó a cabo una recreación única de la bola del tiempo para la celebración del año 2000.
La Oficina del Almanaque Náutico
En 1849, se estableció la Oficina de Almanaque Náutico (NAO) en Cambridge, Massachusetts, como una organización independiente. 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.
El 20 de septiembre de 1894, la NAO se convirtió en una "sucursal" de USNO; sin embargo, se mantuvo autónomo durante varios años.
El sitio alberga la biblioteca de astronomía más grande de los Estados Unidos (y la colección de publicaciones periódicas astrofísicas más grande del mundo). La biblioteca incluye una gran colección de libros raros de física y astronomía del último milenio.
Medición de la unidad astronómica
Una de las primeras tareas científicas asignadas al Observatorio fue la contribución de EE. UU. a la definición de la Unidad Astronómica, o AU, 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 EE. UU. financiada por el Congreso. Las mediciones astronómicas tomadas del tránsito de Venus por varios países desde 1639 dieron como resultado una definición progresivamente más precisa de AU.
Apoyándose en gran medida en los métodos fotográficos, los observadores navales arrojaron 350 placas fotográficas en 1874 y 1380 placas medibles en 1882. Los resultados de los estudios realizados simultáneamente desde varios lugares del mundo (para cada uno de los dos tránsitos) produjeron un resultado final valor del paralaje solar, después de los ajustes, de 8,809″, con un error probable de 0,0059″, lo que arroja una distancia Tierra-Sol determinada por los EE. La distancia calculada fue una mejora significativa con respecto a varias estimaciones anteriores.
Los refractores de 26 pulgadas y 40 pulgadas
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. En 1893 se trasladó a su ubicación en el noroeste de DC.
En 1934, el telescopio óptico más grande instalado en USNO vio la "primera luz". Este instrumento de apertura de 40 pulgadas también fue 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 principales, incluidos los famosos telescopios Keck y el telescopio espacial Hubble.
Debido a la contaminación lumínica en el área metropolitana de Washington, la USNO reubicó el telescopio de 40 pulgadas en Flagstaff, Arizona. Allí se estableció un nuevo comando de la Marina, ahora llamado USNO Flagstaff Station (NOFS). Esas operaciones comenzaron en 1955. En una década, el telescopio más grande de la Marina, el 'Reflector astrométrico Kaj Strand' de 61 pulgadas, fue construido; vio la luz en Flagstaff en 1964.
USNO continúa manteniendo su observatorio de cielo oscuro, NOFS, cerca de Flagstaff. Esta instalación ahora supervisa el interferómetro óptico de precisión de la Marina.
Historia del servicio de tiempo
A principios de la década de 1870, la señal diaria del mediodía de la USNO se distribuía eléctricamente en todo el país a través de Western Union Telegraph Company. El tiempo también se "vendía" a los ferrocarriles y se usaba 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 aquellos con receptores inalámbricos.
En noviembre de 1913, el Observatorio de París, usando la Torre Eiffel como antena, intercambió señales inalámbricas (de radio) sostenidas con el Observatorio Naval de EE. UU. para determinar la diferencia exacta de longitud entre las dos instituciones, a través de una antena en Arlington, Virginia.
El Observatorio Naval de EE. UU. 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 la navegación, la astrometría y la astronomía fundamental y los métodos de cálculo precisos, y distribuye esta información (como catálogos de estrellas) en línea y en las publicaciones anuales. El Almanaque Astronómico y El Almanaque Náutico.
El ex director de la USNO, Gernot M. R. Winkler, inició el "reloj maestro" servicio que aún opera la USNO, y que proporciona la hora precisa a la constelación de satélites GPS de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos. El servicio alternativo de reloj maestro continúa operando en la Base de la Fuerza Aérea Schriever en Colorado.
Departamentos
En 1990 se establecieron dos departamentos: Mecánica Orbital y Aplicaciones Astronómicas, con la Oficina de Almanaque Náutico como una división de Aplicaciones Astronómicas. El Departamento de Mecánica Orbital operó bajo P. Kenneth Seidelmann hasta 1994, cuando se abolió el departamento y sus funciones se transfirieron a un grupo dentro del Departamento de Aplicaciones Astronómicas.
En 2010, el 'departamento' astronómico de la USNO conocido como Naval Observatory Flagstaff Station (NOFS) se hizo oficialmente autónomo como un comando de Echelon 5, separado, pero aún informando a la USNO en Washington. En los bosques alpinos por encima de los 7000 pies de altitud en las afueras de Flagstaff, Arizona, NOFS lleva a cabo su misión nacional Marco de Referencia Celestial (CRF) bajo cielos oscuros en esa región.
Residencia oficial del vicepresidente de los Estados Unidos
Una casa situada en los terrenos del observatorio, en 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.
Anteriormente sirvió como residencia del superintendente del observatorio, y más tarde fue la residencia del jefe de operaciones navales y, finalmente, del vicepresidente.
Servicio horario
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.
- La instalación primaria, en Washington, D.C. mantiene 57 HP/Agilent/Symmetricom 5071A-001 relojes atómicos de cesio de alto rendimiento y 24 albañiles de hidrógeno.
- La instalación alternativa, en Schriever Space Force Base, mantiene 12 relojes de cesio y 3 mástiles.
El observatorio también opera cuatro relojes fuente atómicos de rubidio, que tienen una estabilidad que alcanza los 7×10< span data-sort-value="2998840000000000000♠">−16. El observatorio planea construir varios más de este tipo para usar en sus dos instalaciones.
Los relojes utilizados para la escala de tiempo de la USNO se mantienen en 19 cámaras ambientales, cuyas temperaturas se mantienen constantes dentro de los 0,1 °C. Las humedades relativas se mantienen constantes en todos los recintos máser y en la mayoría de los recintos de cesio, dentro del 1%. La gestión de escalas de tiempo sólo utiliza los relojes de Washington, DC, y de éstos, preferentemente utiliza los relojes que actualmente se ajustan de forma fiable a los informes de tiempo de la mayoría. Es el "voto" combinado del conjunto lo que constituye el "Reloj maestro", por lo demás ficticio. Los cálculos de la escala de tiempo del 7 de junio de 2007 ponderaron 70 de los relojes en el estándar.
El Observatorio Naval de los EE. UU. ofrece un servicio de hora pública a través de 26 servidores NTP en la Internet pública y mediante anuncios telefónicos de voz:
- +1 202 762-1401 (Washington, DC)
- +1 202 762-1069 (Washington, DC)
- +1 719 567-6742 (Colorado Springs, CO)
La voz del actor Fred Covington (1928–1993) ha estado anunciando la hora de la USNO desde 1978.
Los anuncios de voz siempre comienzan con la hora local (de día o estándar) e incluyen un fondo de tics de 1 segundo. Los anuncios de la hora local se realizan en el minuto y 15, 30 y 45 segundos después del minuto. La hora universal coordinada (UTC) se anuncia 5 segundos después de la hora local. Al conectarse, solo se escuchan los segundos marcados durante unos segundos antes del próximo anuncio de la hora local programada
La USNO también opera un servicio de tiempo por módem y proporciona tiempo al Sistema de Posicionamiento Global.
Tienda de instrumentos
El taller de instrumentos del Observatorio Naval de los Estados Unidos ha estado diseñando y fabricando instrumentos precisos desde principios del siglo XX.
Publicaciones
- Observaciones astronómicas realizadas en el Observatorio Naval de Estados Unidos (USNOA) (v. 1-6: 1846-1867)
- Astronomical and Meteorological Observaciones realizadas en el Observatorio Naval de Estados Unidos (USNOM) (v. 1–22: 1862–1880)
- Observaciones realizadas en el Observatorio Naval de Estados Unidos (USNOO) (v. 1–7: 1887–1893)
- Publicaciones del Observatorio Naval de Estados Unidos, Segunda serie (PUSNO) (v. 1–16: 1900–1949)
- U.S. Naval Observatory Circulares
- El Almanac Astronómico
- El Almanac Náutico
- El Almanac del Aire
- Fenomenal Astronómico
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