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天文台とは、地上、海洋、または天体の現象を観測するために使用される場所です。天文学、気候学／気象学、地球物理学、海洋学、火山学などは、天文台が建設されている分野の例です。[ 1 ]
フランス語では、少なくとも1976年以来、「observatoire」という用語は、特定の主題（公衆衛生観測所など）または特定の地理的地域（欧州視聴覚観測所など）に関するデータを収集および提示する機関を指すために使用されてきました。
天文台は、場所によって主に宇宙、空中、地上、地下の4つのカテゴリーに分けられます。歴史的に見ると、地上の天文台は、壁面観測装置（星間の角度を測定するため）やストーンヘンジ（天文現象に関する何らかの配置がある）といったシンプルなものでした。天文台は私設の場合もあれば、公設の場合もあります。
地上観測所は、地球の表面に設置され、電磁スペクトルの電波領域と可視光領域での観測に使用されます。ほとんどの光学望遠鏡は、繊細な機器を風雨から保護するために、ドームまたは同様の構造物の中に収められています。望遠鏡のドームには、観測時に開け、使用しないときは閉じることができるスリットなどの開口部が屋根にあります。多くの場合、望遠鏡ドームの上部全体を回転させることができ、機器が夜空のさまざまな領域を観測できるようになっています。電波望遠鏡には通常、ドームはありません。
光学望遠鏡の場合、ほとんどの地上観測所は光害の影響を避けるため、人口密集地から遠く離れた場所に設置されています。現代の観測所にとって理想的な場所は、暗い空、年間を通して晴天の夜の割合が高いこと、空気が乾燥していること、そして標高が高いことです。標高が高い場所では地球の大気が薄いため、大気の乱流の影響が最小限に抑えられ、天体観測の「シーイング」が向上します。[ 3 ]現代の観測所の上記の基準を満たす場所には、米国南西部、ハワイ、カナリア諸島、アンデス山脈、メキシコのシエラ・ネグラなどの高山地帯があります。[ 4 ]主要な光学観測所には、米国のマウナケア天文台とキットピーク国立天文台、スペインのロケ・デ・ロス・ムチャチョス天文台、チリのパラナル天文台とセロ・トロロ汎米天文台などがあります。[ 5 ] [ 6 ]
2009年に実施された特定の研究によると、地球上で地上観測所を設置するのに最適な場所は、東南極の中央部にあるリッジAであることが示されています。 [ 7 ]この場所は、大気擾乱が最も少なく、視界が最も良好です。
1933年以来、電波望遠鏡は電波天文学の分野で、電磁スペクトルの電波領域で宇宙を観測するために建設されてきました。このような装置、または装置の集合体と、制御センター、訪問者用宿泊施設、データ処理センター、保守施設などの支援施設は、電波天文台と呼ばれます。電波天文台は、ラジオ、テレビ、レーダー、その他の電磁干渉（EMI）を発する機器からの電磁干渉を避けるため、主要な人口密集地から遠く離れた場所に設置されていますが、光学天文台とは異なり、電波天文台はEMIをさらに遮蔽するために谷間に設置することができます。世界の主要な電波天文台には、米国ニューメキシコ州の超大型電波望遠鏡群（VLA） 、英国のジョドレルバンク、プエルトリコのアレシボ、オーストラリアのニューサウスウェールズ州のパークス、チリのチャイナントールなどがあります。関連分野として、超長基線電波干渉法（VLBI）があります。
20世紀半ば以降、標高4,000～5,000メートル（13,000～16,000フィート）以上の高地に数多くの天文台が建設されてきた。その中でも最大規模で最も有名なのが、ハワイにある標高4,205メートル（13,796フィート）の火山の山頂付近に位置するマウナケア天文台である。ボリビアのチャカルタヤ天体物理観測所は、標高5,230m（17,160フィート）に位置し、1940年代の建設時から2009年まで世界で最も高い常設天文台でした[ 8 ]。現在では、チリのアタカマ砂漠の人里離れた標高5,640m （18,500フィート）の山頂にある、光学赤外線望遠鏡を備えた東京大学アタカマ天文台[ 9 ]によってその座を奪われています。
天文学のための観測所という意味での最も古い原始的な天文台は、 [ 17 ]
専門的な研究機関という意味での最も古い真の天文台には、[ 17 ] [ 20 ] [ 21 ]次のようなものがある。
宇宙望遠鏡は、宇宙空間に設置された望遠鏡やその他の観測機器であり、その多くは地球の周回軌道上にあります。宇宙望遠鏡は、地球の大気を透過できないため地上望遠鏡では観測できない電磁スペクトルの波長で天体を観測するために使用できます。地球の大気は紫外線、X線、ガンマ線に対して不透明であり、赤外線に対しては部分的に不透明であるため、電磁スペクトルのこれらの領域での観測は、地球の大気圏上空から行うのが最適です。[ 29 ]宇宙望遠鏡のもう1つの利点は、地球の大気圏上空にあるため、地上観測を悩ませる大気乱流の影響を受けない画像が得られることです。[ 30 ]その結果、ハッブル宇宙望遠鏡などの宇宙望遠鏡の角度分解能は、同様の口径を持つ地上望遠鏡よりもはるかに小さいことがよくあります。しかし、これらの利点には代償が伴います。宇宙望遠鏡は地上望遠鏡よりも建設費用がはるかに高額です。また、設置場所の特性上、維持管理も非常に困難です。ハッブル宇宙望遠鏡はスペースシャトルによる整備が可能でしたが、他の多くの宇宙望遠鏡は整備ができません。
航空機搭載型天文台は、地上設置型天文台に比べて高度が高いため、地球の大気圏の大部分よりも高い位置に設置できるという利点があります。また、宇宙望遠鏡に比べて、機器の設置、修理、更新がはるかに迅速かつ安価に行えるという利点もあります。カイパー航空天文台や成層圏赤外線天文台は、航空機を用いて赤外線を観測します。赤外線は、大気中の水蒸気によって吸収されます。X線天文学用の高高度気球は、様々な国で使用されています。
地下、水中、または氷の下にあるニュートリノ観測所の例としては、以下のようなものがある。
気象観測所の例としては、以下のようなものがある。
海洋観測所は、海軍や民間船舶にとって重要な気象、地磁気、潮汐の分野における観測を主な任務とする科学機関です。通常、天文台も併設されています。これらの観測所の中には、航海気象予報や暴風警報、天文時刻サービス、航海暦、地震学なども扱うところがあります。
海洋観測所の例としては、以下のようなものがある。
地磁気観測所は、地球の磁場の強度と方向を一定間隔で精密に測定する施設です。地磁気観測所は、人為的な原因による妨害を避けるため、人間の活動から離れた場所に設置するのが最も効果的で、観測データは数十年にわたって固定された場所で継続的に収集されます。磁気観測データは集約、処理、品質チェックされ、INTERMAGNETなどのデータセンターを通じて公開されます。[ 31 ] [ 32 ]
天文台で使用される測定機器の種類には、磁力計（ねじり磁力計、偏角傾斜磁力計、陽子歳差運動磁力計、オーバーハウザー効果磁力計）、バリオメーター（3成分ベクトル磁力計、全磁場スカラー磁力計）、傾斜計、地磁気誘導器、セオドライト、自己記録式磁力計、磁気偏角計、方位コンパスなどがあります。絶対基準点では週に一度校正測定が行われます。[ 33 ]
磁気観測所の例としては、以下のようなものがある。
地震観測プロジェクトおよび観測所の例としては、以下のようなものがある。
重力波観測所の例としては、以下のようなものがある。
火山観測所は、火山の監視と研究を行い、活発な火山活動の潜在的な影響を理解するための機関です。最もよく知られているのは、ハワイ火山観測所とベスビオ観測所です。移動式火山観測所は、USGS VDAP（火山災害支援プログラム）によって存在し、必要に応じて展開されます。各火山観測所には、割り当てられた地理的責任区域があり、その観測所は、活動予測の普及、潜在的な火山活動の脅威の分析、火山噴火の準備における地域社会との協力などの任務を負っています。[ 34 ]
