Se conoce como Carte du Ciel o Carta Fotográfica del Cielo (literalmente, «Mapa del Cielo») a un proyecto astronómico internacional masivo, iniciado a finales del , que constaba de dos componentes distintos pero conectados entre sí. Por un lado la Carte du Ciel propiamente dicha y por otro el Astrographic Catalogue o Catálogo Astrofotográfico, también denominado como Astrographic Chart). El proyecto buscaba utilizar la fotografía para la catalogación y cartografiado de las posiciones de millones de estrellas con el objetivo de alcanzar hasta magnitud 11 en el catálogo y hasta magnitud 14 en la carta.
Veinte observatorios de todo el mundo participaron en la toma de más de 22000 placas fotográficas de vidrio en un enorme programa de observación que se extendió a lo largo de varias décadas. A pesar de (o debido a) su vasta escala, el proyecto nunca obtuvo un éxito completo: la Carte du Ciel no se terminó, y aunque el Catálogo Astrográfico se completó, durante casi medio siglo fue en gran medida ignorado. Posteriormente, la llegada de los datos del satélite Hipparcos propició un desarrollo importante de la reutilización de este material fotográfico histórico. Carte du Ciel a menudo se considera el primer gran proyecto científico a escala internacional y sirvió de modelo para la organización de la actual Unión Astronómica Internacional.
Origen del proyecto
miniatura|der|300px|Participantes en el Congreso Astrográfico Internacional de 1887. En el siglo cada vez era más evidente para los astrónomos que la cooperación era necesaria, ya que la cantidad de datos de las observaciones aumentaba. Por otro lado, en las décadas de 1860 a 1880 varios observatorios astronómicos importantes habían empezado a usar con cierta regularidad la astrofotografía y en 1857 el pionero de esta técnica Warren de la Rue ya había propuesto elaborar un mapa fotográfico del cielo. En este contexto Ernest Mouchez, por entonces director del observatorio de París, animado por los excelentes resultados obtenidos con los astrógrafos de los hermanos Henry y con el apoyo de David Gill, director del observatorio del Cabo de Buena Esperanza, concibió la idea de una colaboración internacional para construir un mapa fotográfico de todo el cielo.
En 1885, Mouschez comunicó la idea a las principales sociedades astronómicas y a otros directores de observatorios. La iniciativa fue calando, y en 1887 pudo convocar el Congreso Astrofotográfico Internacional, con el objetivo de impulsar el proyecto y decidir los detalles técnicos y organizativos. El congreso, celebrado en París en abril de 1887, reunió a más de 50 delegados de 18 naciones. Se desarrolló como un evento de primer orden: discurso de apertura por parte del ministro de Asuntos Exteriores, recepción con el Presidente de la República, cena de gala e incluso una velada musical seguida de un baile. Tras 9 días de trabajo se tomaron varias decisiones, entre ellas el nombramiento de un Comité Permanente Internacional que se encargase de dinamizar los trabajos preparatorios del proyecto, dado que algunos delegados consideraban probable que sus respectivos gobiernos facilitasen la financiación en un corto plazo. El congreso fue un gran éxito, en particular para Francia como país líder del proyecto.
Objetivos y métodos
thumb|El astrógrafo de la Carte du Ciel del Observatorio de San Fernando es de tipo Henry-Gautier y aún se conserva en sus instalaciones.
Una de las conclusiones principales del congreso fue que el proyecto perseguiría dos objetivos: una carta general del cielo con las estrellas hasta magnitud 14 y un catálogo de posiciones y magnitudes de las estrellas hasta magnitud 11. También se decidió que el instrumento para la toma de las fotografías debía ser un telescopio refractor con un objetivo de 330 mm y una distancia focal de 3.43 m, lo que permitía una escala de un arcominuto por milímetro en las placas fotográficas. Este astrógrafo se debía basar en el diseño de los hermanos Henry y era en realidad un doble telescopio, dos telescopios montados juntos de manera que uno se dedicaba a hacer la fotografía y el otro servía para la observación directa así como para seguir el cielo y mantener la imagen centrada durante el tiempo de exposición. El comité permanente recibía informes de los distintos observatorios, de sus preparativos y sus ensayos, pero también peticiones de directrices. Basándose en todo ello y durante las sucesivas reuniones de dicho comité (1887, 1889 y 1891), se fueron decidiendo distintos detalles técnicos. Para el verano de 1891 el proyecto estaba listo para empezar.
thumb|Ejemplo de publicación de la carta del cielo, en este caso del Observatorio de San Fernando. Todas las placas fotográficas eran de 16×16 cm y sobre ellas se tomaba una imagen que correspondía a un área del cielo de 2°10′×2°10′. El método de trabajo era diferente según la placa fuese para el catálogo o para la carta del cielo. Para el primero se hacían exposiciones de 10 segundos, 3 minutos y 6 minutos, desplazando el telescopio 30 arcosegundos entre cada una de ellas. Para las placas de la carta del cielo se tomaban tres exposiciones más largas, unos 20 minutos cada una, desplazando el telescopio 10 arcosegundos cada vez. Esto generaba tres imágenes de cada estrella dispuestas en forma de triángulo equilátero, lo que permitía distinguirlas de los defectos de la placa y de otros objetos astronómicos como asteroides. Además de la exposición del cielo, se impresionaba en la placa un cuadriculado que revelase las deformaciones que pudiera sufrir la emulsión fotográfica. Las placas del catálogo se utilizaban para medir las coordenadas de las estrellas, con una máquina denominada macromicrómetro, y para estimar su magnitud. Las placas de la carta se debían ampliar al doble y luego con ellas generar un heliograbado que permitiese imprimir muchas copias de la imagen en papel.
thumb|Diagrama explicativo del patrón con el que se fotografiaba el cielo en el proyecto Carte du Ciel.
Cada placa cubría unos 2°×2° pero sólo la parte central estaba libre de distorsiones ópticas. Por este motivo, y también para hacer una doble comprobación de la posición de las estrellas, cada área del cielo se fotografiaba dos veces, siguiendo un patrón de doble superposición completa esquina a centro (ver diagrama). El patrón se seguía incluso en los límites de cada zona (un rango de declinaciones asignado a un observatorio), de tal manera que las placas de cada observatorio podrían solaparse con las de las zonas adyacentes. El patrón de solapamiento consistía en placas que se centraban en cada banda de declinación adjudicada, pero desplazadas dos grados en ascensión recta respecto a la banda anterior. Muchos factores, tales como el catálogo de referencia, la técnica de reducción y los formatos de impresión, se dejaron en manos de cada institución. El objetivo de exactitud posicional fue de 0.5 arcosegundos.
Participantes y desarrollo En el congreso se había decidido que se podrían unir al proyecto todos aquellos observatorios que pudieran obtener financiación de sus respectivos gobiernos para adquirir los instrumentos necesarios. En 1891, cuando todo estaba listo para empezar, la lista oficial de observatorios participantes era: Greenwich, Vaticano, Catania, Helsingfors, Potsdam, Oxford, París, Burdeos, Toulouse, Argel, San Fernando, Tacubaya, Santiago de Chile, La Plata, Río de Janeiro, Cabo de Buena Esperanza, Sídney y Melbourne, por orden decreciente de declinaciones asignadas.
La llamativa ausencia de observatorios estadounidenses se puede explicar porque Pickering, en Harvard, estaba llevando a cabo un proyecto similar, que hasta cierto punto se podía considerar competidor. Las propuestas técnicas que Pickering había remitido al congreso no habían sido aceptadas, y prefirió crear este proyecto propio que se desarrollaría en el observatorio de Harvard y luego en el de Arequipa.
De los 18 observatorios de la lista inicial, la mitad se repartía entre el Imperio británico (5) y la República de Francia (4). Sus fabricantes, además, proporcionaron los astrógrafos a casi todos los observatorios participantes. El modelo Henry-Gautier, de París, fue el más demandado, seguido del modelo del fabricante de Dublín, Grubb. Unos pocos adquirieron sus instrumentos a la firma germana Stenheil.
Para 1900, los observatorios de La Plata, Río de Janeiro y Santiago de Chile no habían avanzado en sus tareas, por lo que el primero fue sustituido por Córdoba y el segundo por Perth. Aunque en La Plata se había llegado a adquirir el astrógrafo, la fuerte crisis política y económica que sufrió la provincia de Buenos Aires, sumada a la larga enfermedad del director, Francisco Beuf, retrasó el inicio de las tareas. Durante este retraso el objetivo del astrógrafo quedó inutilizado por un accidente y esto anuló de manera definitiva la posibilidad de participar en el proyecto. El observatorio de Río de Janeiro también adquirió el astrógrafo, pero no llegó a instalarlo. Demoras en la construcción de la nueva sede del observatorio y exceso de trabajo del director Luís Cruls llevaron a que el observatorio desistiese de su participación. En Santiago de Chile la guerra civil de 1891 provocó muchos retrasos, pero finalmente el astrógrafo se instaló en 1894. Sin embargo no se pudieron iniciar los trabajos de fotografiado y en 1899 el comité declaró vacante la zona. En 1909 hubo un nuevo intento, pero finalmente se reasignó la zona al observatorio de Hydebarad. En 1904 el observatorio de Potsdam también acusó problemas, por falta de recursos, y necesitó la ayuda del observatorio de Uccle.
El proyecto se fue desarrollando a diferente ritmo en los distintos observatorios. En la tabla se pueden observar las zonas asignadas a cada uno de ellos, los rangos temporales de las placas, el número de estrellas medidas y el grado de consecución de los objetivos. {| class="wikitable"
|+ Observatorios participantes y estrellas medidas |- | colspan="4" | Referencias: |- ! rowspan="2"|Observatorio(Zona) !! colspan="2" | Declinación!! width="80" rowspan="2"|Época !! rowspan="2"| N.º deEstrellas!! rowspan="2" | Catálogo !! rowspan="2"| Carta
! Desde !! Hasta
| Greenwich
| +90°
| +65°
| align="center" | 1892-1905
| 179 000
| Completado
| Fotografías (una sola exposición) reproducidas en papel
| Vaticano
| +64°
| +55°
| align="center" | 1895-1922
| 256 000
| Completado
| Heliograbados de una parte, resto en papel
| Catania
| +54°
| +47°
| align="center" | 1894-1932
| 163 000
| Completado
| No se tomaron las fotografías
| Helsingfors
| +46°
| +40°
| align="center" | 1892-1910
| 159 000
| Completado
| Fotografías tomadas pero no publicadas
| Potsdam
| +39°
| +32°
| align="center" | 1893-1900
| 108 000
| Completado por otros observatorios (ver siguientes líneas: Hydebarad norte, Uccle y Oxford II)
| Fotografías tomadas, heliograbados y distribución hechos por Uccle
| Hyderabad, declinaciones norte
| +39°
| +36°
| align="center" | 1928-1938
| 149 000
|Completado
| rowspan="3" |
| Uccle
| +35°
| +34°
| align="center" | 1939-1950
| 117 000 |Sólo fotografías, las mediciones, cálculos y publicaciónes las hizo París
| Oxford II
| +33°
| +32°
| align="center" | 1930-1936
| 117 000 |Completado, con ayuda de Hamburgo para la determinación de las constantes de las placas
| Oxford I
| +31°
| +25°
| align="center" | 1892-1910
| 277 000
| Completado
| Fotografías no tomadas
| París
| +24°
| +18°
| align="center" | 1891-1927
| 253 000
| Completado
| Heliograbados de declinaciones pares
| Burdeos
| +17°
| +11°
| align="center" | 1893-1925
| 224 000
| Completado
| Heliograbados de declinaciones pares
| Toulouse
| +11°
| +05°
| align="center" | 1893-1935
| 270 000
| Completado
| Heliograbados de declinaciones impares
| Argel
| +04°
| −02°
| align="center" | 1891-1911
| 200 000
| Completado
| Heliograbados de declinaciones impares
| San Fernando
| −03°
| −09°