El Observatorio Astronómico Nacional de España es un observatorio astronómico con varias instalaciones en la zona de Madrid. La primera instalación, considerada hoy un monumento histórico, se encuentra en el Parque del Buen Retiro, su construcción se inicia en 1790 con el nombre de Observatorio Real. El observatorio inicial fue diseñado por Juan de Villanueva y es un buen representante de la arquitectura neoclásica en España. Actualmente alberga una biblioteca y una exposición sobre antiguos aparatos científicos.
En la actualidad, los observatorios activos se sitúan en la zona sur del país, dedicados a la observación del espacio o la radioastronomía.
Los orígenes del Observatorio se remontan al reinado de Carlos III quien, a propuesta del célebre marino y científico Jorge Juan, ordenó la creación del Real Observatorio Astronómico de Madrid, que es el centro fundacional del OAN. La construcción de su primer edificio, diseñado por el arquitecto Juan de Villanueva, comenzó en 1790 en el actual Parque del Retiro, entonces una colina en las afueras de Madrid. El Observatorio encargó a William Herschel un telescopio reflector con un espejo de 60 cm de diámetro y envió algunos astrónomos a distintos países europeos para el aprendizaje de la construcción de instrumentos y de las observaciones astronómicas. Uno de ellos fue su primer director, el matemático Salvador Jiménez Coronado. La invasión napoleónica supuso la dispersión del personal y la destrucción de equipos, biblioteca y edificaciones provisionales. Las actividades se reanudan en 1845, finalizándose la construcción del edificio Villanueva al año siguiente. En 1854, bajo la dirección de Antonio Aguilar se instala el meridiano de Repsold y en 1858 el anteojo ecuatorial Mertz, iniciándose una etapa de interesantes trabajos astronómicos, geodésicos y meteorológicos, así como la participación en campañas de cooperación internacional.
En 1904 el Observatorio se integra como una de las secciones del Instituto Geográfico Nacional (creado en 1870) del que, en muchos aspectos, había sido precursor e institución parental. En esta época se adquieren varios instrumentos de precisión y se realizan importantes observaciones. En 1912 se instala el gran ecuatorial de Grubb. Tras el parón que supuso la guerra civil, el Observatorio conoce una nueva etapa de modernización y expansión en la década de los setenta. Es entonces cuando se crean el Centro Astronómico de Yebes (Guadalajara), y la Estación de Observación de Calar Alto (Almería), y se inicia en España una nueva técnica de investigación: la Radioastronomía. Ya en esta última década del siglo XX, participa en la creación y funcionamiento de instituciones astronómicas de carácter internacional como el Instituto hispano-franco-alemán de Radioastronomía Milimétrica (IRAM) o el Consorcio Europeo para la Interferometría de Muy Larga Base (EVN/JIVE), en los que se llevan a cabo las investigaciones científicas y desarrollos tecnológicos más punteros en Astronomía, Geodesia y Geofísica; campos, todos ellos, de una gran tradición e interés para el Instituto Geográfico Nacional.
Además de estación de observación es el centro de desarrollo instrumental del OAN. Situado a unos 80 km de Madrid, en la provincia de Guadalajara, alberga un astrógrafo doble, constituido por dos telescopios idénticos de 40 cm de apertura, con el que se llevan a cabo observaciones de cometas y asteroides, y un telescopio solar de 15 cm emplazado en una torre de 8 m de altura; pero el telescopio más importante del Centro ha sido el radiotelescopio de ondas milimétricas. Este radiotelescopio es un paraboloide de revolución de 13,7 m de diámetro con foco Cassegrain. Desde su puesta en funcionamiento este radiotelescopio ha venido utilizándose tanto por los astrónomos del CAY como de otras instituciones nacionales y extranjeras. Desde hace unos años participa en observaciones de interferometría de muy larga base (VLBI) coordinadamente con los otros grandes radiotelescopios europeos.
En la actualidad el telescopio más potente del CAY es el radiotelescopio de 40 m de diámetro (ARIES XXI), diseñado especialmente para integrarse en las redes europea y mundial de VLBI, además de operar como una antena individual en un amplio rango de ondas centimétricas y milimétricas. El CAY cuenta con modernos laboratorios de instrumentación, (amplificadores, receptores) y es la base de trabajo de un grupo de técnicos e ingenieros. La participación del OAN en el IRAM conlleva la activa participación de astrónomos e ingenieros del CAY en desarrollos instrumentales y en observaciones astronómicas con los radiotelescopios de este Instituto situados en Pico Veleta (Granada) y en el Plateau de Bure (Grenoble).
El Observatorio Astronómico Nacional tiene instalado un telescopio óptico de 1,5 m de diámetro en Calar Alto, una meseta de 2.168 m de altura en la Sierra de Filabres (Almería). Las condiciones climáticas de Calar Alto son extremadamente buenas, con una media de doscientas noches al año útiles astronómicamente. En el mismo observatorio de Calar Alto, el Instituto alemán de Astronomía Max Planck tiene instalados otros 4 telescopios, el mayor de los cuales tiene 3,5 m de diámetro.
El telescopio de 1,5 m del OAN está equipado con detectores digitales de alta sensibilidad que permiten realizar observaciones a longitudes de onda ópticas e infrarrojas. Astrónomos de toda España utilizan dicho instrumento para llevar a cabo programas de observación encaminados al estudio de los objetos celestes más diversos: los planetas y otros cuerpos del Sistema Solar, estrellas de diferentes tipos, nebulosas, regiones de formación estelar, galaxias, etcétera.
El Observatorio publica desde 1860 un Anuario astronómico con efemérides y artículos de divulgación.
Actualmente tiene un museo en la sede del Real Observatorio Astronómico de Madrid donde se pueden admirar telescopios antiguos y una reproducción a tamaño natural del gran telescopio de William Herschel.
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