Военно -морская обсерватория США ( USNO ) – это научный и военный центр , который производит данные геопозиционирования , навигации и хронометража для ВМС США и Министерства обороны США . [2] Основанный в 1830 году как склад карт и инструментов , он является одним из старейших научных агентств в Соединенных Штатах , [3] и остается ведущим органом страны по астрономическим и временным данным для всех целей. [4]
Обсерватория расположена на северо-западе Вашингтона, округ Колумбия, в северо-западном конце Посольского ряда . Это одна из немногих астрономических обсерваторий, построенных до 20 века , расположенных в городской зоне; Первоначально расположенный в Фогги Боттом недалеко от центра города, в 1893 году он был перенесен на северо-запад округа Колумбия, чтобы избежать светового загрязнения .
На протяжении всей своей истории USNO проводило значительные научные исследования, включая измерение скорости света, наблюдение солнечных затмений и открытие спутников Марса. [5] Его достижения включают в себя предоставление данных для первых радиосигналов времени, создание одних из самых ранних и наиболее точных телескопов в своем роде, а также помощь в разработке всемирного времени . [4] Военно-морская обсерватория совместно с многочисленными глобальными партнерами ( IERS ) выполняет позиционирование квазаров на основе радио- РСДБ для целей астрометрии и геодезии , чтобы определить параметры ориентации Земли и реализовать небесную систему отсчета ( ICRF ).
Помимо научной миссии, с 1970-х годов в кампусе Военно-морской обсерватории находится официальная резиденция вице -президента США .
Президент Джон Куинси Адамс , который в 1825 году подписал законопроект о создании национальной обсерватории незадолго до ухода с поста президента, намеревался назвать ее Национальной обсерваторией. [6]
Названия «Национальная обсерватория» и «Военно-морская обсерватория» использовались в течение 10 лет, пока министр военно-морского флота официально не утвердил последнее. [7]
Адамс приложил длительные усилия, чтобы вывести астрономию на национальный уровень. [8] [9] Он провел много ночей в обсерватории, наблюдая и составляя карты звезд, что всегда было одним из его интересов.
Основанная по приказу министра военно-морского флота США Джона Бранч 6 декабря 1830 года в качестве хранилища карт и инструментов, [10] обсерватория выросла со скромного начала: была передана под командование лейтенанта Луи М. Голдсборо с годовым бюджетом. 330 долларов США; его основной функцией было восстановление, ремонт и оценка навигационных инструментов.
Он был основан как национальная обсерватория в 1842 году на основании федерального закона и ассигнований Конгресса в размере 25 000 долларов. Лейтенанту Дж. М. Гиллиссу было поручено «получить необходимые инструменты и книги». [11] Лейтенант Гиллисс посетил основные обсерватории Европы с миссией приобрести телескопы и другие научные устройства, а также книги. [12]
Основная задача обсерватории заключалась в уходе за морскими хронометрами , картами и другим навигационным оборудованием ВМС США . Он калибровал корабельные хронометры, определяя время прохождения звезд через меридиан . Она открылась в 1844 году в Фогги-Боттоме , к северу от места Мемориала Линкольна и к западу от Белого дома (см.: Старая военно-морская обсерватория ). В 1893 году обсерватория переехала на северо-запад округа Колумбия [13] и располагалась на участке земли площадью 2000 футов на вершине «Обсерваторского холма» с видом на Массачусетс-авеню .
В 2017 году объекты были внесены в Национальный реестр исторических мест. [14]
Первым суперинтендантом был командующий ВМФ М. Ф. Мори . У Мори был первый в мире вулканизированный шар времени , созданный по его спецификациям Чарльзом Гудиером для Обсерватории США. Введенный в эксплуатацию в 1845 году, это был первый мяч в США и 12-й в мире. Мори отслеживал точное время по звездам и планетам.
Шар времени сбрасывался каждый день, кроме воскресенья, точно в астрономически определенный момент среднего солнечного полудня ; это позволило всем кораблям и гражданским лицам в пределах видимости узнать точное время. К концу Гражданской войны в США часы Обсерватории были связаны телеграфом, чтобы звонить в колокола тревоги во всех пожарных частях Вашингтона, округ Колумбия, три раза в день.
USNO провела разовую реконструкцию игры с мячом на время к празднованию 2000 года. [15]
В 1849 году в Кембридже, штат Массачусетс, было создано Управление морского альманаха (NAO) как отдельная организация. В 1866 году он был перенесен в Вашингтон, округ Колумбия , и работал недалеко от Форт-Майера. В 1893 году он переехал на территорию Военно-морской обсерватории США. [16]
20 сентября 1894 г. НАО стало «филиалом» USNO; однако он оставался автономным в течение нескольких лет. [16]
Здесь находится крупнейшая астрономическая библиотека в США (и крупнейшая коллекция астрофизических периодических изданий в мире). [17] Библиотека включает в себя большую коллекцию редких книг по физике и астрономии прошлого тысячелетия.
Одной из первых научных задач, возложенных на Обсерваторию, был вклад США в определение астрономической единицы , или АС , которая определяет стандартное среднее расстояние между Солнцем и Землей. Это было проведено под эгидой финансируемой Конгрессом США Комиссии по транзиту Венеры. Астрономические измерения прохождения Венеры, проведенные рядом стран с 1639 года, привели к постепенному более точному определению АС .
Сильно полагаясь на фотографические методы, военно-морские наблюдатели вернули 350 фотографических пластинок в 1874 году и 1380 измеримых пластинок в 1882 году. Результаты съемок, проведенных одновременно в нескольких местах по всему миру (для каждого из двух транзитов), позволили получить окончательное значение солнечный параллакс после корректировок составляет 8,809 дюйма с вероятной ошибкой 0,0059 дюйма, что дает определенное в США расстояние Земля-Солнце 92 797 000 миль (149 342 000 км) с вероятной ошибкой 59 700 миль (96 100 км). Рассчитанное расстояние оказалось значительным улучшением по сравнению с несколькими предыдущими оценками. [18]
Телескоп, использованный для открытия спутников Марса, представлял собой 26-дюймовый (66 см) телескоп- рефрактор , который тогда находился в Фогги Боттом , Вашингтон, округ Колумбия. [19] В 1893 году он был перенесен на северо-запад округа Колумбия. [20]
В 1934 году самый большой оптический телескоп, установленный в USNO, увидел «первый свет». Этот инструмент с апертурой 40 дюймов [21] был также вторым (и последним) телескопом, созданным знаменитым оптиком Джорджем Уиллисом Ричи . Конструкция телескопа Ричи -Кретьена с тех пор стала де-факто оптической схемой почти для всех крупных телескопов, включая знаменитые телескопы Кека и космический телескоп Хаббл .
Из-за светового загрязнения в столичном регионе Вашингтона USNO перенесла 40-дюймовый телескоп во Флагстафф, штат Аризона . Там было создано новое командование ВМФ, которое теперь называется Базой флагстаффа США (NOFS). Эти операции начались в 1955 году. [22] За десять лет был построен самый большой телескоп ВМФ, 61-дюймовый « астрометрический рефлектор Кай Стрэнд »; он увидел свет во Флагстаффе в 1964 году .
USNO продолжает поддерживать свою обсерваторию темного неба NOFS недалеко от Флагстаффа . Сейчас это учреждение контролирует прецизионный оптический интерферометр ВМФ . [24]
К началу 1870-х годов ежедневный полуденный сигнал USNO распространялся по всей стране электрически через телеграфную компанию Western Union . Время также «продавалось» железным дорогам и использовалось вместе с железнодорожными хронометрами для составления расписания американского железнодорожного транспорта. В начале 20 века служба транслировалась по радио, а сигнал времени Арлингтона был доступен тем, у кого были беспроводные приемники.
В ноябре 1913 года Парижская обсерватория , используя Эйфелеву башню в качестве антенны , обменивалась постоянными беспроводными (радио) сигналами с Военно-морской обсерваторией США, чтобы определить точную разницу долготы между двумя учреждениями через антенну в Арлингтоне, штат Вирджиния . [25]
Военно-морская обсерватория США в Вашингтоне продолжает оставаться крупным авторитетом в области точного времени и временных интервалов , ориентации Земли , астрометрии и наблюдения за небесными телами. В сотрудничестве со многими национальными и международными научными учреждениями он определяет время и астрономические данные, необходимые для точной навигации , астрометрии и фундаментальной астрономии , а также методы вычислений , — и распространяет эту информацию (например, звездные каталоги ) [26] в режиме онлайн и в ежегодные издания «Астрономический альманах» и «Морской альманах» . [27]
Бывший директор USNO Гернот М.Р. Винклер инициировал услугу « Главные часы », которой USNO управляет до сих пор, [28] [29] и которая обеспечивает точное время группировке спутников GPS , управляемой Космическими силами США . Служба времени альтернативных главных часов продолжает работать на базе космических сил Шривер в Колорадо .
В 1990 году были созданы два отдела: орбитальной механики и астрономических приложений, а в Морском альманахе - отдел астрономических приложений. [16] [30] Отдел орбитальной механики действовал под руководством П. Кеннета Зайдельмана до 1994 года, когда отдел был упразднен, а его функции переданы группе в составе Отдела астрономических приложений. [16]
В 2010 году астрономический «отдел» USNO, известный как Станция Флагстафф военно-морской обсерватории (NOFS), был официально объявлен автономным как командование 5-го эшелона, отдельное от USNO в Вашингтоне, но все еще подчиняющееся ему. В альпийских лесах на высоте более 7000 футов над Флагстаффом, штат Аризона , NOFS выполняет свою национальную миссию по небесной системе отсчета (CRF) под темным небом в этом регионе.
Дом, расположенный на территории обсерватории, в районе Обсерватории номер один, является официальной резиденцией вице- президента Соединенных Штатов с 1974 года. Он находится под строгим контролем безопасности, осуществляемым Секретной службой . Дом отделен от Военно-морской обсерватории.
Раньше он служил резиденцией суперинтенданта обсерватории, а позже стал резиденцией начальника военно-морских операций и, наконец, вице-президента . [31]
Военно-морская обсерватория США управляет двумя объектами «Главные часы»: один в Вашингтоне, округ Колумбия, а другой на базе Шривер SFB недалеко от Колорадо-Спрингс, Колорадо .
В обсерватории также имеются четыре [33] рубидиевых атомных фонтанных часа, стабильность которых достигает 7 × 10−16 . [34] Обсерватория планирует построить еще несколько таких объектов для использования на своих двух объектах. [32]
Часы, используемые для шкалы времени USNO, хранятся в 19 климатических камерах, температура которых поддерживается постоянной с точностью до 0,1°C. Относительная влажность поддерживается постоянной во всех мазерных и большинстве цезиевых корпусов с точностью до 1%. Управление шкалой времени использует только часы в Вашингтоне, округ Колумбия, и из них предпочтительно использует часы, которые в настоящее время надежно соответствуют отчетам о времени большинства. Именно объединенное «голосование» ансамбля и составляет вымышленные «Главные часы». Расчеты шкалы времени 7 июня 2007 года включили в стандарт 70 часов. [32]
Военно-морская обсерватория США предоставляет услуги общественного времени через 26 серверов NTP [32] в общедоступном Интернете , [35] и посредством телефонных голосовых объявлений: [36]
Голос актера Фреда Ковингтона (1928–1993) [37] объявляет время USNO с 1978 года. [38]
Голосовые объявления всегда начинаются с местного времени (дневного или стандартного) и включают в себя фоновые 1-секундные тики. Объявления о местном времени делаются каждую минуту, а также через 15, 30 и 45 секунд после минуты. Всемирное координированное время (UTC) объявляется через 5 секунд после местного времени. [39] При подключении в течение нескольких секунд до следующего запланированного объявления по местному времени слышны только вторые отметки.
USNO также управляет модемной службой времени [40] и предоставляет время Глобальной системе позиционирования.
Приборный цех военно-морской обсерватории США занимается разработкой и производством точных приборов с начала 1900-х годов. [41]
Астрономия и обсерватории
Технологии и технические ресурсы
персонал USNO
Эти разные названия обсерватории и термин «Гидрографическое управление» использовались как взаимозаменяемые до декабря 1854 года, когда министр военно-морского флота официально постановил, что правильное название — «Военно-морская обсерватория и гидрографическое управление США».
