Observatório Naval dos Estados Unidos - United States Naval Observatory

O selo do USNO com uma citação da Astronomica de Marcus Manilius , Adde gubernandi studium: Pervenit in astra, et pontum caelo conjunxit [ Aumentar o estudo da navegação: chega às estrelas e casa o mar com o céu .]

O Observatório Naval dos Estados Unidos ( USNO ) é uma das agências científicas mais antigas dos Estados Unidos , com a missão principal de produzir posicionamento , navegação e tempo para a Marinha dos Estados Unidos e o Departamento de Defesa dos Estados Unidos .

O observatório está localizado no noroeste de Washington, DC, no extremo noroeste da Embassy Row . É um dos observatórios astronômicos pré-1900 localizados em uma área urbana; na época de sua construção, estava longe da poluição luminosa lançada pelo centro (então menor) da cidade.

O ex-diretor do USNO Gernot MR Winkler iniciou o serviço “Master Clock” que o USNO ainda opera e que fornece tempo preciso para a constelação de satélites GPS administrada pela Força Espacial dos Estados Unidos . O USNO realiza posições de quasares baseadas em rádio VLBI para astrometria e geodésia com inúmeros colaboradores globais ( IERS ), a fim de produzir parâmetros de orientação da Terra e realizar o sistema de referência celestial ( ICRF ).

Além de sua missão científica, uma casa localizada dentro do campus do Observatório Naval serve como residência oficial do vice-presidente dos Estados Unidos .

História

Vista aérea do US Naval Observatory Washington, DC, campus
O telescópio de abertura de 26 polegadas (66 cm), com o qual Asaph Hall descobriu as luas de Marte em 1877; o telescópio é mostrado aqui em seu novo local.

Interesse astronômico inicial presidencial

O presidente John Quincy Adams , que em 1825 assinou o projeto de lei para a criação de um observatório nacional pouco antes de deixar o gabinete presidencial, pretendia que se chamasse Observatório Nacional.

Os nomes "Observatório Nacional" e "Observatório Naval" foram usados ​​por 10 anos, até que uma decisão foi aprovada para oficialmente usar o último.

Adams havia feito esforços prolongados para levar a astronomia a um nível nacional naquela época. Ele passou muitas noites no observatório, observando e mapeando as estrelas, o que sempre foi um dos interesses de Adams.

Estabelecimento como um depósito de equipamentos ópticos

Estabelecido por ordem do Secretário da Marinha dos Estados Unidos, John Branch, em 6 de dezembro de 1830 como Depósito de Cartas e Instrumentos, o Observatório teve um início humilde: colocado sob o comando do Tenente Louis M. Goldsborough , com um orçamento anual de US $ 330; sua função principal era a restauração, reparo e avaliação dos instrumentos de navegação.

Observatório federal

Foi estabelecido como um observatório nacional em 1842 por lei federal e uma dotação do Congresso de $ 25.000. O tenente  JM Gilliss foi encarregado de "obter os instrumentos e livros necessários". O Tenente Gilliss visitou os principais observatórios da Europa com a missão de comprar telescópios e outros dispositivos científicos e livros.

A principal missão do observatório era para cuidar da Marinha dos Estados Unidos 's cronômetros marítimos , gráficos e outros equipamentos de navegação. Ele calibrou os cronômetros das naves cronometrando o trânsito das estrelas no meridiano . Foi inaugurado em 1844 em Foggy Bottom , ao norte do local atual do Lincoln Memorial e a oeste da Casa Branca (ver: Old Naval Observatory ). O observatório mudou-se para sua localização atual em 1893, localizado em um círculo de terra de 2.000 pés no topo da "Colina do Observatório", com vista para a Avenida Massachusetts .

As instalações foram listadas no Registro Nacional de Locais Históricos em 2017.

O icônico time-ball

O primeiro superintendente foi o comandante da Marinha MF Maury . Maury tinha a primeira bola do tempo vulcanizada do mundo , criada de acordo com suas especificações por Charles Goodyear para o Observatório dos Estados Unidos. Colocada em serviço em 1845, foi a primeira bola nos Estados Unidos e a 12ª no mundo. Maury manteve o tempo preciso pelas estrelas e planetas.

A bola do tempo foi lançada todos os dias, exceto domingo, precisamente no momento astronomicamente definido do Meio-dia Solar Médio; isso permitiu que todos os navios e civis à vista soubessem a hora exata. No final da Guerra Civil Americana, os relógios do Observatório foram ligados via telégrafo para soar os alarmes em todos os bombeiros de Washington, DC, três vezes por dia.

The Nautical Almanac Office

Em 1849, o Nautical Almanac Office (NAO) foi estabelecido em Cambridge, Massachusetts, como uma organização separada. Foi transferido para Washington, DC em 1866, operando originalmente perto de Fort Myer. Ele foi transferido para as dependências do Observatório Naval dos Estados Unidos em 1893.

Em 20 de setembro de 1894, o NAO tornou-se uma "filial" do USNO; no entanto, permaneceu autônomo por vários anos depois.

Medindo a unidade astonômica

Uma das primeiras tarefas científicas atribuídas ao Observatório foi a contribuição dos Estados Unidos para a definição da Unidade Astronômica , ou UA , que define uma distância média padrão entre o Sol e a Terra. Isso foi conduzido sob os auspícios da Comissão de Trânsito de Vênus dos Estados Unidos, financiada pelo Congresso. As medições astronômicas feitas do trânsito de Vênus por vários países desde 1639 resultaram em uma definição progressivamente mais precisa da UA .

Baseando-se fortemente em métodos fotográficos, os observadores navais devolveram 350  placas fotográficas em 1874 e 1.380 placas mensuráveis ​​em 1882. Os resultados das pesquisas realizadas simultaneamente em vários locais ao redor do mundo (para cada um dos dois trânsitos) produziram um valor final de paralaxe solar , após ajustes, de 8.809 ″, com um erro provável de 0,0059 ″, resultando em uma distância Terra-Sol determinada pelos EUA de 92.797.000 milhas (149.342.000 km), com um erro provável de 59.700 milhas (96.100 km). A distância calculada foi uma melhoria significativa em relação a várias estimativas anteriores.

Os novos refratores de 26 polegadas e 40 polegadas

O telescópio usado para a descoberta das Luas de Marte foi o refrator de 26 polegadas (66 cm) (um telescópio contendo apenas lentes), então localizado em Foggy Bottom , Washington, DC. Em 1893 foi transferido para o local atual.

NOFS.
Estação Flagstaff do Observatório Naval

Em 1934, o último (então) grande telescópio a ser instalado no USNO viu a "primeira luz". Este instrumento de abertura de 40 polegadas também foi o segundo (e último) telescópio feito pelo famoso oculista George Willis Ritchey . O design do telescópio Ritchey-Chrétien desde então se tornou o design óptico de fato para quase todos os grandes telescópios, incluindo os famosos telescópios Keck e o telescópio espacial Hubble .

Por causa da poluição luminosa na área metropolitana de Washington , o USNO mudou o telescópio de 40 polegadas para Flagstaff, Arizona . Um novo comando da Marinha, agora chamado USNO Flagstaff Station (NOFS), foi estabelecido lá. Essas operações começaram em 1955. Em uma década, o maior telescópio da Marinha, o " Kaj Strand Astrometric Reflector" de 61 polegadas, foi construído; viu a luz em Flagstaff em 1964.

USNO continua a manter seu observatório de céu escuro , NOFS , perto de Flagstaff . Esta instalação agora supervisiona o interferômetro óptico de precisão da Marinha . O Relógio Mestre alternativo, discutido abaixo , continua a operar na Base Aérea Schriever, no Colorado .

História do serviço de tempo

No início da década de 1870, o sinal diário do USNO ao meio-dia era distribuído eletricamente, em todo o país, por meio da Western Union Telegraph Company. O tempo também foi “vendido” para as ferrovias e usado em conjunto com os cronômetros das ferrovias para programar o transporte ferroviário americano. No início do século 20, o serviço era transmitido por rádio, com o sinal da hora de Arlington disponível para aqueles com receptores sem fio .

Em novembro de 1913, o Observatório de Paris , usando a Torre Eiffel como antena , trocou sinais sem fio (rádio) sustentados com o Observatório Naval dos Estados Unidos para determinar a diferença exata de longitude entre as duas instituições, por meio de uma antena em Arlington, Virgínia .

O Observatório Naval dos Estados Unidos em Washington não obtém mais observações astrométricas significativas, mas continua a ser uma autoridade importante nas áreas de tempo preciso e intervalo de tempo , orientação da Terra , astrometria e observação celestial. Em colaboração com muitos estabelecimentos científicos nacionais e internacionais, ele determina o tempo e os dados astronômicos necessários para uma navegação precisa , astrometria , astronomia fundamental e métodos de cálculo - e distribui essas informações (como catálogos de estrelas ) on-line e nas publicações anuais O Almanaque Astronômico e O Almanaque Náutico .

O público em geral sabe sobre o “Relógio Mestre”, o conjunto altamente preciso de relógios atômicos do observatório , e sua reconstituição única de bola de tempo para a celebração do ano 2000. O local abriga a maior biblioteca de astronomia dos Estados Unidos (e a maior coleção de periódicos astrofísicos do mundo). A biblioteca inclui uma grande coleção de livros raros, muitas vezes famosos, de física e astronomia do último milênio.

Departamentos

Em 1990, dois departamentos foram estabelecidos: Mecânica Orbital e Aplicações Astronômicas, com o Nautical Almanac Office uma divisão em Aplicações Astronômicas. O Departamento de Mecânica Orbital operou sob P. Kenneth Seidelmann até 1994, quando o departamento foi extinto e suas funções transferidas para um grupo dentro do Departamento de Aplicações Astronômicas.

Em 2010, o 'departamento' astronômico do USNO, conhecido como Naval Observatory Flagstaff Station (NOFS), tornou-se oficialmente autônomo como um comando do Echelon 5, separado, mas ainda reportando ao USNO em Washington. Nas florestas alpinas acima de 7.000 pés de altitude fora de Flagstaff, Arizona , NOFS realiza sua missão nacional, Quadro de Referência Celestial (CRF) sob o céu escuro daquela região.

Residência oficial do vice-presidente dos Estados Unidos

Uma casa situada no terreno do observatório, no Number One Observatory Circle, é a residência oficial do vice-presidente dos Estados Unidos desde 1974. É protegida por um rígido controle de segurança imposto pelo Serviço Secreto . A casa está separada do Observatório Naval.

Anteriormente serviu como residência do superintendente do observatório, e mais tarde foi residência do chefe das operações navais e, por fim, do vice-presidente , em uma série de usurpações que fizeram o ex-residente empacotar.

Serviço de tempo

Conjunto do relógio atômico no Observatório Naval dos EUA

O Observatório Naval dos EUA opera duas instalações “Master Clock”, uma em Washington, DC, e a outra na Base Aérea Schriever, perto de Colorado Springs, CO .

O observatório também opera quatro relógios- fonte atômicos de rubídio , que têm uma estabilidade de 7 × 10 - 16 . O observatório planeja construir vários outros deste tipo para uso em suas duas instalações.

Os relógios utilizados para a escala de tempo USNO são mantidos em 19 câmaras ambientais, cujas temperaturas são mantidas constantes dentro de 0,1 ° C. As umidades relativas são mantidas constantes em todos os maser e na maioria dos compartimentos de césio, dentro de 1%. O gerenciamento de escala de tempo usa apenas os relógios em Washington, DC e, desses, usa preferencialmente os relógios que atualmente estão em conformidade com os relatórios de tempo da maioria. É o 'voto' combinado do conjunto que constitui o “Relógio Mestre” fictício. Os cálculos da escala de tempo em 7 de junho de 2007 ponderaram 70 dos relógios no padrão.

O Observatório Naval dos EUA fornece serviço de horário público por meio de 26  servidores NTP na Internet pública e por meio de anúncios de voz por telefone:

  • +1 202 762-1401 (Washington, DC)
  • +1 202 762-1069 (Washington, DC)
  • +1 719 567-6742 (Colorado Springs, CO)

A voz do ator Fred Covington (1928–1993) tem anunciado a hora do USNO desde 1978.

Os anúncios de voz sempre começam com a hora local (luz do dia ou padrão) e incluem um fundo de marcações de 1 segundo. Os anúncios da hora local são feitos no minuto e 15, 30 e 45 segundos após o minuto. A Hora Universal Coordenada (UTC) é anunciada 5 segundos após a hora local. Após a conexão, apenas os segundos tiques marcados são ouvidos durante alguns segundos antes do próximo anúncio de hora local agendado

O USNO também opera um serviço de horário por modem e fornece horário ao Sistema de Posicionamento Global.

Loja de instrumentos

A loja de instrumentos do Observatório Naval dos Estados Unidos projeta e fabrica instrumentação precisa desde o início do século XX.

Publicações

Veja também

Astronomia e observatórios

Tecnologia e recursos técnicos

Pessoal USNO

Notas

Referências

Leitura adicional

links externos

Coordenadas : 38,921473 ° N 77,066946 ° W 38 ° 55′17 ″ N 77 ° 04′01 ″ W /  / 38,921473; -77.066946