Het Koninklijk Observatorium Greenwich

Ter gelegenheid van het 350-jarig jubileum van de bakermat van de moderne Britse astronomie – het Royal Observatory Greenwich in Londen – heeft de Britse postdienst Royal Mail in 2025 een aantal zeer fraaie artikelen uitgebracht.

Het hier afgebeelde miniatuurvel bevat vier eersteklas postzegels met daarop de Engelse timmerman en klokkenmaker John Harrison (1693-1776). Hij ontwierp prototypes van scheepstijdmeters voor het meten van de lengtegraad op zee, waaronder zijn H4, met zijn onconventionele horlogeontwerp. De postzegels eren een pionier wiens ideeën door toekomstige klokkenmakers zouden worden overgenomen en die de inspiratie vormden voor de scheepschronometer, die de hemelnavigatie in de 18e eeuw zou revolutioneren.

John Harrison besteedde vijf jaar aan de bouw van zijn eerste scheepstijdmeter, nu bekend als de H1. In plaats van een slinger had deze twee gekoppelde haltergewichten om bewegingen te compenseren. Het was een groot apparaat dat in zijn behuizing veel ruimte in beslag nam in de kleine hut van de kapitein. Tijdens de eerste proefvaart van Engeland naar Lissabon en terug bewees het zijn waarde op de terugreis door de lengtegraad van het schip te corrigeren en een bijna zekere ramp te voorkomen. Harrison, altijd op zoek naar verbeteringen, was echter niet tevreden en besloot daarom een ​​tweede scheepstijdmeter te bouwen.

Harrison was van mening dat de H1 nog verder verbeterd kon worden en begon te werken aan een nieuwe versie, de H2, die op de bovenstaande postzegel te zien is. Deze klok bevatte vele verbeteringen, waaronder een betrouwbaardere en constantere energiebron voor het echappement – ​​het remontoire – en een betere temperatuurcompensatie. Hij realiseerde zich echter al snel dat er een fundamentele ontwerpfout was, aangezien de klok gevoelig was voor fouten die werden veroorzaakt door scherpe voorwaartse en achterwaartse rotatiebewegingen. Hoewel de H2 strenge tests doorstond, was Harrison er niet tevreden mee en begon hij opnieuw aan een nieuwe klok. De H2 is nooit op zee getest.

De H3 werd in zo'n 19 jaar voltooid (1740-1759), tegen die tijd was Harrison al eind zestig. Het uurwerk bevatte veel kenmerken van de H2, maar maakte significant gebruik van een paar gekoppelde cirkelvormige balansen in plaats van de halterbalansen in de H1 en H2. Twee verdere innovaties waren het kooilager om wrijving te minimaliseren en de bimetaalstrip om temperatuurschommelingen tegen te gaan, twee apparaten die vandaag de dag nog steeds veelvuldig worden gebruikt. Net als de H2 onderging de H3 nooit proefvaarten op zee, omdat Harrison een nieuwe en betere oplossing had bedacht: zijn beroemde uurwerk H4.

En tot slot komen we bij H4. Zakhorloges met een veer bestonden al vele jaren, maar waren zeer onnauwkeurig in vergelijking met slingerklokken, met een nauwkeurigheid van minder dan een minuut per dag. Begin jaren 1750, terwijl hij aan H3 werkte, ontwierp Harrison voor zichzelf een relatief conventioneel ogend zakhorloge met veermechanisme, dat hij liet maken door John Jefferys (1701-1754), een Engelse klokkenmaker en horlogemaker. Dit horloge bevatte een aantal nieuwe verfijningen, waaronder temperatuurcompensatie en een grotere balans dan normaal, die sneller en met een grotere amplitude oscilleerde. De nauwkeurigheid van zijn nieuwe horloge beviel hem zo goed dat hij inzag dat een horloge met veermechanisme veel van de problemen die H2 en H3 aan het licht hadden gebracht, zou kunnen oplossen. Na zes jaar werk en innovatie ontwikkelde hij het horloge dat bekend zou worden als H4, nauwkeurig genoeg om het lengtegraadprobleem op te lossen. Het was de eerste echte scheepschronometer en wordt nu erkend als een van de belangrijkste horloges ooit gemaakt. Het bewees dat horloges met veermechanisme nauwkeurig genoeg konden presteren om de lengtegraad op zee te bepalen. Het horloge werd getest tijdens een reis naar Jamaica, waar het na een reis van 81 dagen slechts 5 seconden achterliep, wat overeenkomt met één zeemijl lengtegraad. Koning George III testte de tweede versie van dit horloge (H5) zelf in het observatorium van Kew in Londen en na tien weken van dagelijkse observaties tussen mei en juli 1772 bleek het horloge een nauwkeurigheid te hebben van binnen een derde van een seconde per dag.

De bovenstaande zes eersteklas postzegels tonen belangrijke ontwikkelingen die verband houden met het Koninklijk Observatorium. In chronologische volgorde tonen ze: Flamsteed House, het oorspronkelijke gebouw van het Koninklijk Observatorium in Greenwich. Koning Karel II gaf Christopher Wren, die ook astronoom was, in 1675 de opdracht het gebouw te ontwerpen, en het werd voltooid in 1676. De functie van Astronomer Royal werd in 1675 door Karel II in het leven geroepen, toen hij John Flamsteed aanstelde om een ​​kaart van de hemel te tekenen die nauwkeurig genoeg was om betrouwbaar te zijn voor navigatie;
De Airy Transit Circle Telescope, gebruikt voor de waarnemingen die in 1851 werden gedaan om de meridiaan te bepalen;
De klok van Shepherd Gate, 1852, de eerste openbare klok van het observatorium;
Grote equatoriale telescoop, 1893, grote refractietelescoop geïnstalleerd;
De nulmeridiaan, 1884, Greenwich gekozen als het centrum van tijd en lengtegraad; en
Annie Maunder Astrographische Telescoop, 2018, nieuwe telescoop geïnstalleerd voor astrofotografie.