El Observatorio Naval de Estados Unidos ( USNO ) es una de las agencias científicas más antiguas de Estados Unidos , con la misión principal [1] de producir posicionamiento , navegación y cronometraje [2] para la Marina de Estados Unidos y el Departamento de Defensa de Estados Unidos .
El observatorio está ubicado en el noroeste de Washington, DC, en el extremo noroeste de Embassy Row . Es uno de los observatorios astronómicos anteriores a 1900 ubicado en un área urbana; en el momento de su construcción, estaba lejos de la contaminación lumínica emitida por el centro de la ciudad (entonces más pequeño).
El ex director de USNO, Gernot MR Winkler, inició el servicio “Reloj maestro” que el USNO todavía opera, [3] y que proporciona tiempo preciso a la constelación de satélites GPS administrada por la Fuerza Espacial de los Estados Unidos . El USNO 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 ).
Aparte de su misión científica, una casa ubicada dentro del campus del Observatorio Naval sirve como residencia oficial del Vicepresidente de los Estados Unidos .
Historia
Interés astronómico presidencial temprano
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. [4]
Los nombres "Observatorio Nacional" y "Observatorio Naval" se utilizaron durante 10 años, hasta que se aprobó un fallo para utilizar oficialmente este último. [5]
Adams había realizado esfuerzos prolongados para llevar la astronomía a un nivel nacional en ese momento. [6] [7] Pasó muchas noches en el observatorio, observando y trazando las estrellas, lo que siempre había sido uno de los intereses de Adams.
Establecimiento como depósito de equipos ópticos
Establecido por orden del Secretario de Marina de los Estados Unidos John Branch el 6 de diciembre de 1830 como el Depósito de Cartas e Instrumentos, [8] el Observatorio surgió desde sus humildes comienzos: colocado 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.
Observatorio federal
Fue establecido como un observatorio nacional en 1842 por ley federal y una asignación del Congreso de $ 25,000. El teniente JM Gilliss se encargó de "obtener los instrumentos necesarios y los libros". [9] El teniente Gilliss visitó los principales observatorios de Europa con la misión de comprar telescopios y otros dispositivos científicos y libros. [10]
La misión principal del observatorio era cuidar de la Marina de los Estados Unidos 's cronómetros marinos , gráficos, y otros equipos de navegación. Se calibra cronómetros de los barcos por el momento el tránsito de estrellas a través del meridiano . Se inauguró en 1844 en Foggy Bottom , al norte del sitio actual del Lincoln Memorial y al oeste de la Casa Blanca (ver: Antiguo Observatorio Naval ). El observatorio se trasladó a su ubicación actual en 1893 [11] ubicado en un círculo de tierra de 2000 pies en lo alto de "Observatory Hill", con vistas a la avenida Massachusetts .
Las instalaciones se incluyeron en el Registro Nacional de Lugares Históricos en 2017. [12]
La icónica bola del tiempo
El primer superintendente fue el comandante de la Armada MF Maury . Maury tenía la primera bola de tiempo vulcanizada del mundo , creada según sus especificaciones por Charles Goodyear para el Observatorio de EE. UU. Puesto en servicio en 1845, fue el primer balón en los Estados Unidos y el duodécimo en el mundo. Maury mantuvo la hora exacta por las estrellas y los planetas.
La bola del tiempo se dejó caer todos los días excepto los domingos, 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, DC tres veces al día.
La Oficina del Almanaque Náutico
En 1849, la Oficina de Almanaque Náutico (NAO) se estableció en Cambridge, Massachusetts como una organización separada. Se trasladó a Washington, DC en 1866, originalmente operando cerca de Fort Myer. Se trasladó a los terrenos del Observatorio Naval de Estados Unidos en 1893. [13]
El 20 de septiembre de 1894, la NAO se convirtió en una "rama" de la USNO; sin embargo, siguió siendo autónomo durante varios años después. [13]
Midiendo la unidad astonómica
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 medidas astronómicas tomadas del tránsito de Venus por varios países desde 1639 dieron como resultado una definición progresivamente más precisa de la UA .
Basándose en gran medida en métodos fotográficos, los observadores navales devolvieron 350 placas fotográficas en 1874 y 1.380 placas medibles en 1882. Los resultados de las encuestas realizadas 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 ″, produciendo una distancia Tierra-Sol determinada por Estados Unidos de 92,797,000 millas (149,342,000 km), con un error probable de 59,700 millas (96,100 km). La distancia calculada fue una mejora significativa con respecto a varias estimaciones anteriores. [14]
Los nuevos refractores de 26 y 40 pulgadas
El telescopio utilizado para el descubrimiento de las Lunas de Marte fue el refractor de 26 pulgadas (66 cm) (un telescopio que solo contiene lentes), entonces ubicado en Foggy Bottom , Washington, DC. [15] En 1893 se trasladó a la ubicación actual. [dieciséis]
En 1934, el último (entonces) gran telescopio que se instaló en USNO vio la "primera luz". Este instrumento de 40 pulgadas de apertura [17] fue también el segundo (y último) telescopio fabricado por el famoso óptico George Willis Ritchey . El telescopio Ritchey-Chrétien ya que el diseño se ha convertido en el de facto diseño óptico para casi todos los telescopios grandes, incluyendo el famoso telescopios Keck y el desde el espacio 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 Marina, ahora llamado USNO Flagstaff Station (NOFS). Esas operaciones comenzaron en 1955. [18] 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. [19]
USNO continúa manteniendo su observatorio de cielo oscuro , NOFS , cerca de Flagstaff . Esta instalación ahora supervisa el interferómetro óptico de precisión de la Marina . [20] El reloj maestro alternativo, que se analiza a continuación , continúa operando en la Base de la Fuerza Aérea Schriever en Colorado .
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 "vendió" [ cita requerida ] 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 los EE. UU. Para determinar la diferencia exacta de longitud entre las dos instituciones, a través de una antena en Arlington, Virginia . [21]
El Observatorio Naval de EE. UU. En Washington ya no obtiene observaciones astrométricas significativas, pero sigue siendo una autoridad importante en las áreas de tiempo e intervalo de tiempo precisos , 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 métodos de cálculo precisos , y distribuye esta información (como catálogos de estrellas ) [22] en línea y en las publicaciones anuales The Astronomical Almanac y The Nautical Almanac . [23]
El público en general conoce el "Reloj Maestro", el conjunto de relojes atómicos de alta precisión del observatorio , y su recreación única de la bola de tiempo para la celebración del año 2000. [24] El sitio alberga la biblioteca de astronomía más grande de los Estados Unidos (y la colección de publicaciones periódicas astrofísicas más grande del mundo). [25] La biblioteca incluye una gran colección de libros de física y astronomía raros, a menudo famosos, del último milenio.
Departamentos
En 1990 se establecieron dos departamentos: Mecánica Orbital y Aplicaciones Astronómicas, con la Oficina de Almanaques Náuticos una división en Aplicaciones Astronómicas. [13] [26] El Departamento de Mecánica Orbital operó bajo P. Kenneth Seidelmann hasta 1994, cuando el departamento fue abolido y sus funciones transferidas a un grupo dentro del Departamento de Aplicaciones Astronómicas. [13]
En 2010, el 'departamento' astronómico de USNO conocido como la Estación Flagstaff del Observatorio Naval (NOFS) se hizo oficialmente autónomo como un comando de Echelon 5, separado de, pero aún reportando al USNO en Washington. En los bosques alpinos por encima de los 7,000 pies de altitud en las afueras de Flagstaff, Arizona , NOFS realiza su misión nacional, Celestial Reference Frame (CRF) bajo cielos oscuros en esa región.
Residencia oficial del vicepresidente de los Estados Unidos
Una casa situada en los terrenos del observatorio, en el Círculo del Observatorio Número Uno, 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 luego fue residencia del Jefe de Operaciones Navales , y finalmente del Vicepresidente , en una serie de usurpaciones que hicieron empacar al ex residente. [27]
Servicio de tiempo
El Observatorio Naval de EE. UU. Opera dos instalaciones de "Reloj Maestro", una en Washington, DC, y la otra Schriever AFB cerca de Colorado Springs, CO .
- La instalación principal, en Washington, DC, mantiene relojes atómicos de cesio de alto rendimiento de 57 HP / Agilent / Symmetricom 5071A-001 y 24 máseres de hidrógeno . [28]
- La instalación alternativa, en Schriever Air Force Base , mantiene 12 relojes de cesio y 3 máseres. [28]
El observatorio también opera cuatro [29] relojes fuente atómicos de rubidio , que tienen una estabilidad que alcanza 7 × 10 - 16 . [30] El observatorio tiene previsto construir varios más de este tipo para su uso en sus dos instalaciones. [28]
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 de maser y cesio dentro del 1%. La gestión de la escala de tiempo solo usa los relojes en Washington, DC, y de ellos, usa preferentemente los relojes que actualmente se ajustan de manera confiable a los informes de tiempo de la mayoría. Es el 'voto' combinado del conjunto lo que constituye el "Reloj maestro", de otro modo ficticio. Los cálculos de la escala de tiempo el 7 de junio de 2007 ponderaron 70 de los relojes en el estándar. [28]
El Observatorio Naval de los Estados Unidos provee un servicio público a través de tiempo de 26 NTP [28] servidores en el público de Internet , [31] ya través de mensajes de voz de teléfono: [32]
- +1 202 762-1401 (Washington, DC)
- +1 202 762-1069 (Washington, DC)
La voz del actor Fred Covington (1928-1993) [33] ha estado anunciando la hora de la USNO desde 1978. [34]
Los anuncios de voz siguen el mismo patrón en ambos sitios. Siempre comienzan con la hora local (diurna o estándar) e incluyen un fondo de tics de 1 segundo. Los anuncios de 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. [35] Al conectarse, solo se escuchan las segundas marcas durante los segundos antes del próximo anuncio de hora local programado.
El USNO también opera un servicio de tiempo por módem, [36] 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 instrumentación precisa desde principios del siglo XX. [37]
Publicaciones
- Observaciones astronómicas realizadas en el Observatorio Naval de EE. UU. ( USNOA ) (v. 1–6: 1846–1867)
- Observaciones astronómicas y meteorológicas realizadas en el Observatorio Naval de EE. UU. ( USNOM ) (v. 1–22: 1862–1880)
- Observaciones realizadas en el Observatorio Naval de EE. UU. ( USNOO ) (v. 1–7: 1887–1893)
- Publicaciones del Observatorio Naval de EE. UU. , Segunda serie ( PUSNO ) (v. 1-16: 1900-1949)
- Circulares del Observatorio Naval de EE. UU. [38]
- El almanaque astronómico
- El Almanaque Náutico
- El almanaque aéreo
- Fenómenos astronómicos
Ver también
Astronomía y observatorios
- movimiento de cielo oscuro
- Lista de observatorios astronómicos
- El Antiguo Observatorio Naval
- Estación USNO Flagstaff
Tecnología y recursos técnicos
- Hora universal coordinada (UTC)
- Subrutinas de astrometría vectorial del Observatorio Naval
- cronómetro de ferrocarril
- bola de tiempo
- Señal de tiempo
- estaciones de radio de servicio horario WWV, WWVH y WWVB
Personal de USNO
- Contralmirante Samuel P. Carter
- Teniente James Melville Gilliss
- Teniente Louis M. Goldsborough
- Comandante Matthew Fontaine Maury
- astrónomo P. Kenneth Seidelmann
- director Gernot MR Winkler
Notas
Referencias
- ^ "Misión de la USNO" . usno.navy.mil . Portal de Oceanografía Naval. Comando de Meteorología y Oceanografía Naval . Consultado el 27 de julio de 2011 .
- ^ "Comité Ejecutivo Nacional para el posicionamiento, la navegación y la sincronización basados en el espacio" . pnt.gov . Oficina de Imprenta del Gobierno de EE. UU. 2011-06-17 . Consultado el 27 de julio de 2011 .
- ^ "Reloj Maestro USNO" . usno.navy.mil . Portal de Oceanografía Naval . Consultado el 27 de julio de 2011 .
- ^ Dick, Steven J. (2003). Cielo y océano unidos: el Observatorio Naval de EE . UU . 1830-2000 . ISBN 9780521815994. Consultado el 4 de agosto de 2013 , a través de Google Books.
- ^ Williams, Frances Leigh (1963). "VIII. Oportunidad científica al fin". Matthew Fontaine Maury: científico del mar . Nuevo Brunswick, Nueva Jersey: Rutgers University Press. pag. 164.
Estos diferentes nombres para el observatorio, y el término 'Oficina Hidrográfica', se usaron indistintamente hasta diciembre de 1854, cuando el Secretario de Marina dictaminó oficialmente que la designación adecuada era “Oficina Hidrográfica y Observatorio Naval de los Estados Unidos”.
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Otras lecturas
- Alden, Henry Mills; Wells, Thomas Bucklin; Hartman, Lee Foster; Allen, Frederick Lewis (marzo de 1874). "Observatorios en los Estados Unidos: [Sección] II. — El Observatorio Naval de los Estados Unidos" . Revista mensual nueva de Harper . Vol. XLVIII no. 286. págs. 531–539.
- Dick, Steven J. (2003). Cielo y océano unidos: Observatorio naval de EE . UU . 1830-2000 . Nueva York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-81599-1. OCLC 689985797 . Cielo y océano unidos: Observatorio naval de EE. UU. 1830-2000 en Google Books (edición británica).
enlaces externos
- Página web oficial
- Transcripción: Lieut. Carta de 1847 de Matthew Fontaine Maury al presidente John Quincy Adams sobre los muchos detalles del Observatorio Nacional de los Estados Unidos, que más tarde se denominó Observatorio "Navy".
- Fotografías antiguas en el Observatorio de París
Coordenadas :38 ° 55′17 ″ N 77 ° 04′01 ″ O / 38.921473 ° N 77.066946 ° W / 38,921473; -77.066946