El Real Observatorio de la Armada

El Real Observatorio de la Armada en San Fernando (Cádiz) es el observatorio astronómico más antiguo de nuestro país. En sus más de dos siglos y medio de historia ha reunido un ingente fondo histórico y en la actualidad sigue participado en proyectos científicos de gran valor.

Las grandes expediciones del siglo XVIII, a saber: el viaje de Jorge Juan a América del Sur para determinar la forma de la Tierra; la expedición botánica del gaditano José Celestino Mutis y el viaje científico del guardiamarina de la Armada española Alejandro Malaspina, no habrían sido posibles sin una nueva generación de marinos ilustrados de amplia formación técnica.

Una vista del edificio neoclásico que alberga la cúpula de mediados del siglo XX. Foto: © Paco Bellido
Una vista del edificio neoclásico que alberga la cúpula de mediados del siglo XX. Foto: © Paco Bellido

En el último tercio del dieciocho, se plantea la necesidad de crear una escuela práctica de Astronomía para formar a los futuros marinos que participarán en las expediciones cartográficas de finales de siglo. El final de la Guerra de Sucesión y la instauración borbónica vaticinan el inicio de la recuperación del país como potencia política y económica. Será la Marina la encargada de fomentar la astronomía práctica, ya que el desarrollo institucional del país no hacía posible la existencia de un estamento profesional de astrónomos al servicio de la corona.

El Observatorio de Cádiz

El marino Jorge Juan y Santacilia (1713-1773) es un auténtico héroe de leyenda, un hombre del Renacimiento que, además de marino, fue embajador, espía, astrónomo, matemático y autor de numerosas obras de muy distinta naturaleza: desde la construcción naval a los cuerpos celestes, pasando por la política.

Tras la expedición geodésica a Perú, Jorge Juan propone al Marqués de la Ensenada en 1749 la creación de un anexo de formación técnica a la Academia de Guardias Marinas. La idea planteaba financiar el centro mediante los fondos que hasta el momento se dedicaban a pensionar a los cadetes que viajaban a Londres a formarse.

La instalación en 1753 del cuadrante mural de John Bird adquirido en Londres por Jorge Juan en la torre del desaparecido Castillo de la Villa de Cádiz marca el nacimiento de la primera institución astronómica española. Varios años después, en 1785, se le unirá el Real Observatorio Astronómico de Madrid.

Aunque en un principio el observatorio de Cádiz tiene una finalidad puramente educativa, pronto se suscitan una serie de necesidades que cambiarán la orientación del centro: tareas de geodesia, cartografía e hidrografía, principalmente.

En el siglo XVIII la Astronomía se centra en dos grandes campos de trabajo, por una parte la mecánica celeste y, por otra, las aplicaciones prácticas de la Astronomía a la navegación. El problema de la determinación de la longitud en el mar era una cuestión de interés nacional para todas las potencias marítimas de Europa. Navegar a la deriva suponía no solo un coste económico, también se saldaba con la pérdida de vidas por culpa del escorbuto. Por ello, en 1598 el rey Felipe III había ofrecido un premio de 6000 ducados de renta perpetua, 2000 de renta vitalicia y 1000 de ayuda de costa, aumentando así la recompensa ofrecida por su padre unos años antes, a quien encontrara un método para determinar la longitud en el mar. El propio Galileo propone el uso de su telescopio y de los satélites galileanos recién descubiertos para determinar la longitud. Un método válido en Tierra pero poco práctico en el mar, donde el movimiento de la nave impedía el uso de un telescopio.

En Inglaterra, el Parlamento británico había ofrecido un premio de 20.000 libras (el equivalente a unos tres millones de euros en la actualidad) a quien resolviera el problema. Con un premio tan cuantioso para quien encontrara la solución, no es de extrañar que abundaran propuestas de todo tipo, algunas realmente disparatadas (véase, por ejemplo, La Cara Oculta AstronomíA 144, junio de 2011). Finalmente sería un relojero, John Harrison, inventor del cronómetro marino, quien encontró la solución práctica a la determinación de la longitud.

El astrónomo francés Louis Godin había participado en la gran expedición geodésica de La Condamine y Bouguer a Quito y había terminado como Cosmógrafo Mayor del Virreinato del Perú, en buena medida obligado por la necesidad de saldar las deudas contraídas con los españoles. A su regreso a Europa será nombrado director de la Real Academia de Guardias Marinas y, por tanto, primer director del Observatorio de Cádiz. Se esperaba que Godin consiguiera modernizar la formación de los oficiales, pero la realidad fue bien distinta. De los tres lustros que estuvo percibiendo el salario, solo cinco años y cinco meses estuvo en Cádiz. El resto del tiempo lo recuperándose de una prolongada enfermedad en Chiclana o viajando por Europa.

La figura más importante en los años siguientes será Vicente Tofiño, un marino ilustrado cuya obra aparece citada por Lalande y que perteneció a numerosas academias y sociedades científicas, tanto nacionales como extranjeras, entre ellas la Academia de Ciencias de París. Tofiño impulsó las actividades formativas y científicas de la Marina y organizó los trabajos que debía llevar a cabo el observatorio, creando el primer programa de observaciones periódicas.

El traslado a la Isla de León

El Castillo de la Villa en el que estaban ubicados tanto la Academia como el Observatorio presentaba un estado ruinoso poco después su instalación. La situación era tan grave que en 1769 hubo que trasladar las dependencias a la Torre Alta, una ubicación provisional en la Isla de León, actual San Fernando. En un principio parecía que el Observatorio, al quedar alejado de la Academia, corría el riesgo de perder su función educativa, pero el hecho de que la Marina deseara participar en la observación del tránsito de Venus ante el disco del Sol en 1769, a requerimiento del Observatorio de París, permitió que los trabajos del Real Observatorio cobraran nuevo interés.

El Marqués de Ureña, otro militar ilustrado de la época que había viajado por diversos países europeos para adquirir conocimientos y que había recibido el encargo de dirigir las obras de la Nueva Población de San Carlos, una urbanización militar aledaña a la Torre Alta donde la Marina había previsto trasladar sus instalaciones, presenta un proyecto de observatorio pocas semanas después de la propuesta diseñada por Tofiño. Finalmente el proyecto del Marqués de Ureña será el elegido, el edificio principal cuenta con cuatro columnas de orden toscano orientadas al Sur.

En mayo de 1793 se inician las obras del actual Real Observatorio de la Armada. La falta de recursos hace que las obras no avancen al ritmo previsto. La obra finaliza en el verano de 1797, los instrumentos de observación principales son un cuarto de círculo mural, un anteojo de pasos y un péndulo magistral.

Dos telescopios de la exposición. Foto: © Paco Bellido

Los astrónomos se alojan en la denominada Casa de Astrónomos, un edificio de una planta donde se encuentran las viviendas y que no existe en la actualidad, ya que será demolido en 1857 durante las labores de ampliación del observatorio.

En 1798, ya completado el traslado, se establece el plan de trabajo del observatorio que se centra en cuatro áreas de trabajo principales: tiempo, planetas, longitudes terrestres y física celeste.

En 1818, Julián Ortiz Canelas, director del centro, propone la adquisición de instrumentos indispensables para la astronomía de posición: un círculo mural, un anteojo de pasos, un sector cenital, un anteojo ecuatorial y un péndulo magistral.

El encargado de fabricar algunos de los instrumentos es el constructor inglés Thomas Jones. La llegada de los instrumentos se demoró más de una década. El fabricante decidió interrumpir los trabajos por falta de pago de las cantidades acordadas, así que tras algunos problemas adicionales, la entrega se retrasó hasta mayo de 1829.

Espectroscopio de seis prismas. Foto: © Paco Bellido
Espectroscopio de seis prismas. Foto: © Paco Bellido
Plantilla para medición de distancias lunares. Foto: © Paco Bellido
Plantilla para medición de distancias lunares. Foto: © Paco Bellido

A mediados de siglo surge nuevamente la necesidad de cambiar la instrumentación para mantenerse al nivel de los otros grandes observatorios europeos. El gobierno de la época acepta la idea de impulsar la ciencia. La adquisición de un círculo meridiano y un gran anteojo ecuatorial viene a sustituir los instrumentos fabricados por Jones varias décadas antes.

El círculo meridiano sigue el diseño de George Biddell Airy para Greenwich y fue obra de la casa Troughton and Simms. Las primeras observaciones con este aparato se realizan en 1863. En 1870 se determinan los astros que debían ser observados con el círculo meridiano: el Sol, la Luna, los planetas, los asteroides, las 36 estrellas de Maskelyne y las 200 del Almanaque Náutico.

Telescopio de tránsito. Foto: © Paco Bellido
Telescopio de tránsito. Foto: © Paco Bellido

En los grandes observatorios del siglo XIX el instrumento preferido para medidas micrométricas y observaciones astronómicas es el telescopio refractor. En 1864 la casa Brunner recibe el encargo de fabricar un telescopio de 280 mm de objetivo para el Real Observatorio de San Fernando. Esta casa también había sido la encargada de fabricar el gran refractor de Arago del Observatorio de París (véase, Destinos Astronómicos, AstronomíA, 169-170, julio-agosto 2013). El nuevo refractor será instalado en la cúpula del edificio principal del Observatorio, tras numerosos problemas para buscarle una buena ubicación fue un equipo que nunca llegó a dar el rendimiento esperado.

El anteojo ecuatorial Brunner instalado en 1869. Foto: © Paco Bellido
El anteojo ecuatorial Brunner instalado en 1869. Foto: © Paco Bellido

Entre 1878 y 1959 los barcos situados cerca de San Fernando podían poner en hora sus relojes gracias a una bola de señales horarias (time ball) similar a la de Greenwich, instalada en la azotea del edificio principal. En el último cuarto del siglo XIX se habían instalado también varios magnetógrafos siguiendo el modelo del Observatorio de Kew en Londres para medir las variaciones del campo magnético terrestre. Entre los científicos que aprovecharon sus datos cabe incluir al noruego Kristian Birkeland, a quien dedicamos la entrega anterior de la serie Destinos Astronómicos (AstronomíA, 177, marzo 2014). La instalación de un tranvía eléctrico en San Fernando acabó por afectar a la precisión de las medidas y limitó mucho el uso de los aparatos, que quedó reducido al horario nocturno en que los tranvías no circulaban.

La Carte du Ciel

El proyecto de creación del primer atlas fotográfico detallado, la Carte du Ciel y el catálogo astrográfico que lo acompañaba, fue una gran empresa internacional en la que participaron veinte observatorios astronómicos de todo el mundo desde Greenwich a Melbourne. Este megaproyecto fue el precursor de la colaboración astronómica internacional y de la Unión Astronómica Internacional.

El promotor de la idea fue el director del Observatorio de París, almirante Amédée Mouchez, un marino nacido en Madrid que en 1887 plantea la creación de un gran mapa fotográfico del cielo. No es de extrañar que Mouchez y su homólogo español, el marino Cecilio Pujazón, se entendieran bien desde un primer momento. La colaboración en un proyecto astronómico de estas características resultaba cara y, por ello, se decidió que la participación española se limitaría a un solo observatorio. La posición más meridional del Real Observatorio de la Armada San Fernando era una baza a su favor frente al Real Observatorio Astronómico de Madrid.

Cúpula de la Carte du Ciel. Foto: © Paco Bellido
Cúpula de la Carte du Ciel. Foto: © Paco Bellido

San Fernando recibió el encargo de fotografiar las 1260 placas correspondientes a las 225.000 estrellas situadas entre los -3° y -9° de declinación. Para ello fue necesario construir un nuevo pabellón donde se instalaría el astrógrafo diseñado por los hermanos Henry y construido por Gautier. El telescopio contaba con dos refractores en paralelo montados sobre una caja en forma de paralelepípedo. El instrumento fotográfico tenía un objetivo de 33 cm y una distancia focal de 343 cm. El segundo telescopio, de uso visual, tenía 20 cm de apertura y 360 cm de distancia focal. El edificio estaba rematado por una cúpula de aluminio fabricada en Francia por la Société Anonyme des Anciens Etablissements Cail.

Astrógrafo Gautier. Foto: © Paco Bellido
Astrógrafo Gautier. Foto: © Paco Bellido
Detalle del astrógrafo Gautier. Foto: © Paco Bellido
Detalle del astrógrafo Gautier. Foto: © Paco Bellido

Los datos del catálogo se recopilaban a partir de placas de 6, 3 y 0,5 minutos de exposición. Por su parte, el atlas fotográfico requería tres exposiciones de 30 minutos, llegando hasta magnitud 16. Las placas servían para determinar las coordenadas estelares mediante una máquina de medir placas.

En 1894 se había terminado la confección de las placas del Catálogo. Las placas de la Carta, que exigían más trabajo dado que requerían mayor tiempo de exposición, se terminaron en 1923, al mismo tiempo que terminaron Greenwich y Oxford. El sexto y último volumen del Catálogo astrofotográfico para 1900. Sección del Observatorio de la Marina de San Fernando. Declinación de -3° a -9° fue publicado en 1929.

El Catálogo Astrográfico es la fuente más antigua de la que se dispone para determinar el movimiento propio de las estrellas. Aunque los modernos catálogos estelares sean mucho más precisos, puede decirse que hay pocos proyectos científicos que como, la Carte du Ciel hayan conservado su valor durante más de un siglo y, con toda seguridad, seguirá siendo muy valioso en el futuro.

Algunos volúmenes del Catálogo Astrográfico realizado en el Observatorio y máquina para comparar negativos. Foto: © Paco Bellido
Algunos volúmenes del Catálogo Astrográfico realizado en el Observatorio y máquina para comparar negativos. Foto: © Paco Bellido

Desde 2006, una cámara CCD instalada en el astrógrafo Gautier permite utilizar el instrumento para el posicionamiento astrométrico de satélites artificiales geoestacionarios y la detección de basura espacial en colaboración con el INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial).

El siglo XX

En 1924 se incorpora una nueva sección a las tres que ya estaban incluidas en el reglamento (Náutica y Geofísica; Efemérides; Astronomía y Astrofísica): el servicio hidrográfico de la Armada, encargado del estudio de las corrientes marinas, de las mareas y de la meteorología de las costas nacionales.

En 1956, poco antes del Año Geofísico Internacional, se instala una estación de seguimiento de satélites artificiales para estudiar los satélites que serían lanzados a partir de 1957. La estación contaba con una cámara Baker-Nunn financiada por la Smithsonian Institution. Entre los satélites registrados por la cámara se pueden incluir el Sputnik III, el Explorer I, el Vanguard, el Explorer IV y el Atlas. La cámara estuvo en funcionamiento durante más de veinte años, participando en programas geodésicos y geofísicos internacionales que permitieron importantes logros.

Treinta y dos años después, personal del ROA y del Observatorio Fabra han modernizado la cámara y en la actualidad se utiliza en la detección de asteroides y basura espacial en el marco de la red ISON.

El Real Observatorio de la Armada en la actualidad

En la actualidad el ROA realiza una importante aportación científica entre las diversas secciones que conforman el observatorio, además lleva a cabo una labor formativa en la Escuela de Estudios Superiores en Ciencias Físico-Matemáticas de la Armada.

Dentro de la sección de astronomía destaca el uso del Círculo Meridiano Automático de San Fernando instalado en la provincia argentina de San Juan y el uso del Círculo de Tránsito Automático instalado en el Roque de los Muchachos, en la Isla de La Palma. El astrolabio impersonal Danjon se utiliza en la medición de la variación del diámetro solar.

La sección más antigua del observatorio es la dedicada a efemérides. Desde la publicación del primer Almanaque Náutico de 1792 se llevan publicando efemérides sin interrupción.

La sección de hora cuenta con seis patrones de cesio y un máser de hidrógeno activo que permiten mantener la escala de tiempo universal coordinado del Real Observatorio de la Armada, UTC ROA, base de la hora oficial española.

Relojes atómicos de la Sección de Hora que marcan la hora oficial en España. Foto: © Paco Bellido
Relojes atómicos de la Sección de Hora que marcan la hora oficial en España. Foto: © Paco Bellido

La sección de geofísica cuenta con una estación de seguimiento de satélites instalada bajo la cúpula del edificio principal. Asimismo, estudia las deformaciones geodésicas del globo. Otro campo de trabajo de la sección es el de la sismología. En 1898 se instaló aquí la primera estación sísmica de Europa. En la actualidad cuenta con nueve estaciones en el sureste de Andalucía y una red sísmica de banda ancha distribuida por el sur de Europa y Norte de África.

En 1879 se crea el servicio de magnetismo en el Real Observatorio de la Armada dedicado a estudiar el campo magnético terrestre y a controlar la variación de la declinación magnética, aspecto importante para la navegación. En los años setenta, debido a la electrificación de la línea ferroviaria Cádiz-Sevilla, se empezaron a producir interferencias en los registros magnéticos, lo que obligó a trasladar la estación magnética del recinto del observatorio en San Fernando a la Estación Radio Receptora de la Armada en Puerto Real (Cádiz). La amplitud en las interferencias electromagnéticas continuó aumentando motivando el traslado, en el año 2004 a la Barca de la Florida en Jerez de la Frontera (Cádiz).

La Biblioteca del Real Observatorio de la Armada

Más de 30.000 volúmenes especializados, una importante colección de publicaciones periódicas y un fondo antiguo formado por más de 3000 volúmenes conforman una de las más importantes bibliotecas científicas del país.

Una de las salas de la magnífica biblioteca del ROA. Foto: © Paco Bellido
Una de las salas de la magnífica biblioteca del ROA. Foto: © Paco Bellido
Biblioteca del ROA. Foto: © Paco Bellido
Biblioteca del ROA. Foto: © Paco Bellido

Entre los fondos antiguos destacan cuatro incunables de astronomía. El libro más antiguo es Introductorium in astronomia de Albumasar, publicado en Venecia en 1489. También están editados en la misma ciudad los otros tres incunables, Canones tabularum motum (1495) de Giovanni Bianchini; el Astronomicorum libri octo (1499) de Julius Firmicus Maternus y las Naturae historiarum (1499) de Plinio.

Tablas Astronómicas de Alfonso X el Sabio. Foto: © Paco Bellido
Tablas Astronómicas de Alfonso X el Sabio. Foto: © Paco Bellido

Las tres obras más importantes de la colección probablemente sean dos ejemplares de De revolutionibus orbium coelestium libri VI de Nicolás Copérnico, publicados en Nuremberg (1543) y en Basilea (1566) y el imponente Astronomicum Caesarum de Apianus, publicado en Ingolstadt en 1540 (véase La Cara Oculta, AstronomíA 162, diciembre 2012).

Astronomicum Caesarum de Petrus Apianus, uno de los libros más valiosos de la colección. Foto: © Paco Bellido
Astronomicum Caesarum de Petrus Apianus, uno de los libros más valiosos de la colección. Foto: © Paco Bellido
Obras de Galileo, Copérnico, Kepler y Tycho en la biblioteca del ROA. Foto: © Paco Bellido
Obras de Galileo, Copérnico, Kepler y Tycho en la biblioteca del ROA. Foto: © Paco Bellido

La biblioteca también cuenta con una importante colección de cartografía náutica de los siglos XVII al XX.

En sus más dos siglos y medio de historia el Real Observatorio de la Armada ha conseguido reunir un interesantísimo fondo bibliográfico y de instrumentos antiguos que en los últimos años se están poniendo en valor gracias en buena parte a la esforzada labor del Bibliotecario, D. Francisco José González.

Otra sala de la biblioteca. Foto: © Paco Bellido
Otra sala de la biblioteca. Foto: © Paco Bellido

Agradecimientos

Quiero expresar mi gratitud a D. Manuel Barco, quien me invitó a acompañar a la Agrupación Astronómica de Córdoba durante su visita al Real Observatorio de la Armada en octubre de 2012. También deseo expresar un especial agradecimiento al capitán de navío, D. Fernando Belizón, director del ROA en aquella fecha, por las facilidades prestadas y al capitán de corbeta D. Francisco Javier Montojo, por el interesante recorrido histórico por el pasado y presente de la institución.

Bibliografía

GONZÁLEZ GONZÁLEZ, Francisco José. El Real Observatorio de la Armada. Ministerio de Defensa. Madrid, 2005.

GONZÁLEZ GONZÁLEZ, Francisco José. El observatorio de San Fernando: (1831-1924). Ministerio de Defensa, Secretaria General Técnica. Madrid 1992.

GONZÁLEZ GONZÁLEZ, Francisco José. El observatorio de San Fernando en el siglo XX. Ministerio de Defensa, Secretaría General Técnica. Madrid, 2004.

LAFUENTE, Antonio y SELLÉS, Manuel. El Observatorio de Cádiz: (1753-1831). Ministerio de Defensa. Madrid, 1988.

MARTÍNER RODRÍGUEZ DE LEMA, María Elena. Los fondos humanísticos del Real Instituto y Observatorio de la Armada en San Fernando. Universidad de Cádiz, Servicio de Publicaciones. Cádiz, 2004.


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