miniaturadaimagem|direita|upright=1.3|Selo do USNO com uma passagem de Astronomica, de Marco Manílio, Adde gubernandi studium: Pervenit in astra, et pontum caelo conjunxit, "Aprofunda o estudo da navegação. Ele alcança as estrelas e une o mar ao céu".
O Observatório Naval dos Estados Unidos, em inglês United States Naval Observatory, ou USNO, é uma instalação científica e militar que produz dados de geoposicionamento, navegação e medição do tempo para a Marinha dos Estados Unidos e o Departamento de Defesa dos Estados Unidos. Criado em 1830 como Depósito de Cartas Náuticas e Instrumentos, em inglês Depot of Charts and Instruments, é uma das agências científicas mais antigas dos Estados Unidos e um dos principais centros de produção de dados astronômicos e de medição do tempo.
O observatório fica no quadrante noroeste de Washington, D.C., na extremidade noroeste da Embassy Row. É um dos poucos observatórios astronômicos anteriores ao século XX que ficam em uma área urbana. Em 1893, para reduzir a exposição à poluição luminosa, foi transferido de Foggy Bottom, perto do centro da cidade, para o quadrante noroeste.
O USNO realizou pesquisas científicas que abrangeram a medição da velocidade da luz, a observação de eclipses solares e a descoberta dos satélites de Marte. Também forneceu dados para os primeiros sinais horários transmitidos por rádio, construiu telescópios que estavam entre os primeiros e mais precisos de seus tipos e participou do desenvolvimento do tempo universal. O observatório determina posições de quasares por interferometria de longa linha de base, ou VLBI, em radiofrequências, para trabalhos de astrometria e geodésia. Esse trabalho é realizado com colaboradores de todo o mundo, por meio do Serviço Internacional de Sistemas de Referência e Rotação da Terra, ou IERS, para calcular os parâmetros de orientação da Terra e materializar o sistema de referência celeste, por meio do Referencial Celeste Internacional, ou ICRF.
Além das atividades científicas, o terreno do observatório abriga, desde a década de 1970, a residência oficial do vice-presidente dos Estados Unidos.
História miniaturadaimagem|Telescópio de 66 cm de abertura com o qual Asaph Hall descobriu os satélites de Marte em 1877. A imagem mostra o instrumento em sua localização no quadrante noroeste de Washington. O presidente John Quincy Adams, que em 1825 assinou o projeto de lei para criar um observatório nacional pouco antes de deixar a presidência, pretendia dar à instituição o nome de Observatório Nacional.
Os nomes "Observatório Nacional" e "Observatório Naval" foram usados por dez anos, até que o secretário da Marinha adotou oficialmente o segundo.
Adams se empenhou por muito tempo em dar à astronomia uma estrutura de alcance nacional. Passou muitas noites no observatório, observando e mapeando as estrelas, uma de suas antigas paixões.
Criado por ordem do secretário da Marinha dos Estados Unidos, John Branch, em 6 de dezembro de 1830, como Depósito de Cartas Náuticas e Instrumentos, o observatório começou com poucos recursos. Sob o comando do tenente Louis M. Goldsborough, tinha um orçamento anual de 330 dólares. Sua principal função era restaurar, consertar e aferir instrumentos de navegação.
Antigo Observatório Naval
Em 1842, uma lei federal criou o observatório nacional, e o Congresso destinou 25.000 dólares à instituição. O tenente J. M. Gilliss recebeu a tarefa de "obter os instrumentos necessários e os livros". Gilliss visitou os principais observatórios da Europa para comprar telescópios, outros equipamentos científicos e livros.
A principal missão do observatório era cuidar dos cronômetros marítimos, das cartas náuticas e de outros equipamentos de navegação da Marinha dos Estados Unidos. Os cronômetros dos navios eram calibrados pela medição do instante de passagem das estrelas pelo meridiano. O observatório abriu em 1844 em Foggy Bottom, ao norte do local onde foi construído o Lincoln Memorial e a oeste da Casa Branca.
Em 1893, foi transferido para sua localização no quadrante noroeste de Washington, em um terreno circular de cerca de 610 m no alto da colina Observatory Hill, com vista para a avenida Massachusetts.
Em 2017, as instalações foram inscritas no Registro Nacional de Lugares Históricos.
Balão horário O primeiro superintendente foi o comandante da Marinha M. F. Maury. Charles Goodyear fabricou para o observatório, seguindo as especificações de Maury, o primeiro balão horário de borracha vulcanizada do mundo. O dispositivo entrou em operação em 1845 e foi o primeiro do tipo nos Estados Unidos e o 12.º no mundo. Maury determinava a hora exata pela observação das estrelas e dos planetas.
O balão era baixado todos os dias, exceto aos domingos, precisamente ao meio-dia solar médio, determinado por observações astronômicas. Assim, os navios e as pessoas que podiam vê-lo tinham como saber a hora exata. Ao fim da Guerra de Secessão, os relógios do observatório estavam ligados por telégrafo aos sinos de alarme de todos os quartéis de bombeiros de Washington, que tocavam três vezes ao dia.
O USNO voltou a baixar um balão horário em uma reconstituição feita para a celebração da chegada do ano 2000.
Escritório do Almanaque Náutico Em 1849, o Escritório do Almanaque Náutico, em inglês Nautical Almanac Office, ou NAO, foi criado em Cambridge, Massachusetts, como uma instituição independente. Em 1866, foi transferido para Washington e passou a funcionar perto de Fort Myer. Em 1893, mudou-se para o terreno do Observatório Naval dos Estados Unidos.
Em 20 de setembro de 1894, o NAO tornou-se uma "divisão" do USNO, embora tenha mantido sua autonomia por alguns anos.
O local abriga a maior biblioteca de astronomia dos Estados Unidos e a maior coleção de periódicos de astrofísica do mundo. A biblioteca tem uma extensa coleção de livros raros de física e astronomia publicados ao longo do último milênio.
Medição da unidade astronômica Uma das primeiras tarefas científicas do observatório foi a participação dos Estados Unidos na definição da unidade astronômica, ou UA, uma medida padronizada da distância média entre o Sol e a Terra. O trabalho foi realizado sob a coordenação da Comissão dos Estados Unidos para o Trânsito de Vênus, financiada pelo Congresso. As medições astronômicas do trânsito de Vênus, feitas por diferentes países desde 1639, permitiram definir a UA com precisão cada vez maior.
Com amplo uso da fotografia, os observadores da Marinha trouxeram 350 placas fotográficas em 1874 e 1.380 placas que permitiam medições em 1882. As observações simultâneas em diferentes pontos do mundo, feitas em cada um dos dois trânsitos, resultaram, após ajustes, em um valor final da paralaxe solar de 8,809 segundos de arco, com erro provável de 0,0059 segundo de arco. A distância entre a Terra e o Sol calculada pelos Estados Unidos foi de 149.342.000 km, com erro provável de 96.100 km. O resultado foi muito mais preciso que as estimativas anteriores.
Refrator de 66 cm e refletor de 1 m O instrumento usado na descoberta dos satélites de Marte foi o telescópio refrator de 66 cm, que ficava em Foggy Bottom, Washington. Em 1893, ele foi transferido para o quadrante noroeste da cidade.
miniaturadaimagem|direita|upright=1.3|alt=Estação de Flagstaff do Observatório Naval.|Estação do Observatório Naval em Flagstaff Em 1934, o maior telescópio óptico instalado no USNO recebeu sua "primeira luz". Esse instrumento de 1 m de abertura foi o segundo e último telescópio construído pelo óptico George Willis Ritchey. O projeto do telescópio Ritchey-Chrétien passou a ser adotado em quase todos os grandes telescópios, entre eles os do Observatório W. M. Keck e o telescópio espacial Hubble.
Devido à poluição luminosa na região metropolitana de Washington, o USNO transferiu o telescópio de 1 m para Flagstaff, no Arizona. Ali foi criado um novo comando da Marinha, a Estação do Observatório Naval dos Estados Unidos em Flagstaff, ou NOFS, que começou a operar em 1955. Em menos de dez anos, foi construído o maior telescópio da Marinha, o refletor astrométrico Kaj Strand, de 1,55 m. O instrumento recebeu sua primeira luz em Flagstaff em 1964.
O USNO mantém a NOFS perto de Flagstaff, em uma área de céu escuro. A estação também supervisiona o Interferômetro Óptico de Precisão da Marinha.
Serviço de hora No início da década de 1870, a companhia de telégrafos Western Union já distribuía por sinais elétricos, em todo o país, o sinal diário de meio-dia do USNO. A hora também era "vendida" às ferrovias e usada com cronômetros ferroviários para organizar os horários do transporte ferroviário nos Estados Unidos. No início do século XX, o serviço passou a ser transmitido por rádio, e quem tinha um receptor sem fio podia receber o sinal horário de Arlington.
Em novembro de 1913, o Observatório de Paris, usando a Torre Eiffel como antena, trocou sinais contínuos de rádio com o Observatório Naval dos Estados Unidos para determinar a diferença exata de longitude entre as duas instituições. A antena norte-americana ficava em Arlington, na Virgínia.
O Observatório Naval dos Estados Unidos, em Washington, é um dos centros de referência em tempo preciso e intervalos de tempo, orientação da Terra, astrometria e observação celeste. Com instituições científicas nacionais e internacionais, determina os dados de tempo e de astronomia necessários à precisão da navegação, da astrometria e da astronomia fundamental, além de desenvolver métodos de cálculo. Essas informações, como os catálogos de estrelas, são distribuídas pela internet e nas publicações anuais The Astronomical Almanac e The Nautical Almanac.
O ex-diretor do USNO Gernot M. R. Winkler criou o serviço de "relógio mestre", ainda operado pelo observatório. O serviço fornece a hora precisa à constelação de satélites GPS operada pela Força Espacial dos Estados Unidos. O serviço alternativo de relógio mestre funciona na Base da Força Espacial Schriever, no Colorado.
Departamentos Em 1990, foram criados os departamentos de Mecânica Orbital e de Aplicações Astronômicas. O Escritório do Almanaque Náutico passou a ser uma divisão do Departamento de Aplicações Astronômicas. O Departamento de Mecânica Orbital foi dirigido por P. Kenneth Seidelmann até 1994, quando foi extinto. Suas funções passaram a um grupo do Departamento de Aplicações Astronômicas.
Em 2010, a Estação do Observatório Naval em Flagstaff, até então um departamento de astronomia do USNO, tornou-se oficialmente um comando autônomo de quinto escalão, separado do USNO em Washington, mas ainda subordinado a ele. Em uma área de florestas de montanha a mais de 2.100 m de altitude, fora de Flagstaff, no Arizona, a NOFS cumpre sua missão nacional de manutenção do Referencial Celeste sob o céu escuro da região.
Residência oficial do vice-presidente dos Estados Unidos miniaturadaimagem|direita|Number One Observatory Circle, residência oficial do vice-presidente dos Estados Unidos.
A casa no terreno do observatório, no endereço Number One Observatory Circle, é a residência oficial do vice-presidente dos Estados Unidos desde 1974. O Serviço Secreto mantém um rigoroso controle de segurança no local. A casa é separada das instalações do Observatório Naval.
Antes de receber o vice-presidente, a casa foi a residência do superintendente do observatório e, depois, do chefe de operações navais.
Serviço de hora Ver também: estações de rádio WWV, WWVH e WWVB, que transmitem sinais de hora e frequência do NIST. miniaturadaimagem|direita|Conjunto de relógios atômicos do Observatório Naval dos Estados Unidos O Observatório Naval dos Estados Unidos opera duas instalações de "relógio mestre", uma em Washington e outra na Base da Força Espacial Schriever, perto de Colorado Springs, no Colorado. A instalação principal, em Washington, mantém 57 relógios atômicos de césio de alto desempenho, modelo 5071A-001, da HP, Agilent e Symmetricom, além de 24 masers de hidrogênio.