Héctor Esteban Pinillos

Patrones de Tiempo y Frecuencia. Escalas de Tiempo. Medida del tiempo y la frecuencia.

Nombre de la mesa: Custodios del tiempo.

Temas sobre los que conversar

Historia de la medida del tiempo. Escalas de tiempo. Ingenios para definir a lo largo de la historia las escalas de tiempo. Escalas de tiempo de interés con la revolución en el transporte y el comercio: Hora civil, hora oficial y hora legal. Del tiempo “dinámico” al tiempo “integrado”, derivado de la realización de una unidad básica de tiempo, el segundo, y de la acumulación (integración) continuada y sin tiempos muertos de estos. Definiciones de la unidad de intervalo de tiempo. Escala de referencia universal en la actualidad: El Tiempo Atómico Internacional (TAI). El Tiempo Universal Coordinado (UTC). Problemas derivados del mantenimiento en la actualidad de una escala de tiempo físico, realización práctica de UTC por parte de un laboratorio de referencia nacional, que a su vez constituye la base de la hora legal del país: Mantenimiento de patrones atómicos, control de variables de influencia en el comportamiento de los patrones, transferencia de tiempo para comparación de patrones con los de otros laboratorios nacionales, predicción del comportamiento de la escala resultante, difusión de esta en todo el territorio nacional, etc.

Las transiciones atómicas, fundamentos en la actualidad para la definición del segundo del Sistema Internacional de Unidades. El tiempo y la navegación: El por qué de que la Armada Española mantenga la responsabilidad en la definición del segundo S.I. y de la Hora legal española. El tiempo y los sistemas de Satélites de Navegación Global (GNSS): GPS, Galileo, etc. Historia reciente del interés despertado en acabar con la inclusión de segundos intercalares.

Formación

Oficial del Cuerpo General de la Armada. Curso de Estudios Superiores en Ciencias Físico-Matemáticas de la Armada. Máster en Astronomía y Geofísica de la Armada. Diploma de estudios Avanzados por la Universidad de Cádiz. Doctorado en Astronomía, Geodesia y Geofísica por la Universidad de Cádiz.

1 día en la vida de un científico

El comportamiento de cada uno de nuestros relojes del ROA es muy particular y característico. Hay que caracterizar cada uno de ellos y parametrizar su comportamiento, para asignarles números que nos indiquen su bondad. Hoy todo eso lo hemos conseguido hacer en forma automatizada, pero el camino que hemos tenido que recorrer para alcanzar este objetivo ha sido largo y fascinante.

De la bondad de cada reloj deducimos su contribución a la escala de tiempo que mantiene el Observatorio, UTC(ROA), que a la postre constituye la base de la hora legal española. El comportamiento de esta referencia horaria debe ser a su vez pronosticado, para asegurarnos de que sigue pautas parecidas a la referencia internacional: El Tiempo Universal Coordinado (UTC), que por su propia forma de elaborarse solo puede accederse a él muy a posteriori (hasta con cuarenta días de retraso).
Nuestra escala de tiempo esta muy bien considerada internacionalmente, gracias a la labor de todo el personal del laboratorio, que de forma diaria controla y mantiene todo el equipamiento del Laboratorio.

Mantenemos muchos sistemas de intercomparación de escalas de tiempo, lo que nos permite compararnos de forma rutinaria, cientos de veces al día, con los principales laboratorios deI Mundo.

Lideramos campañas de intercomparación en la que participan muchas personas de distintos países, que esperan de nuestra labor unos resultados que les permitan aumentar la calidad de sus medidas y sus patrones.

Participamos en otros muchos proyectos de ámbito nacional e internacional, entre todos ellos cabe destacar nuestra aportación como proveedores de tiempo al nuevo sistema de posicionamiento global Galileo, actualmente en fase de despliegue y que viene desarrollando la Unión Europea.
Y difundimos la referencia nacional, como no podía ser menos, en toda la extensión del territorio nacional y para multitud de aplicaciones en las que la etiqueta de tiempo es considerado un elemento imprescindible.

Aficiones

Me gusta el deporte, e intento dedicar un poco de tiempo diario a esta actividad, aunque sea andar rápido; no obstante es complicado, debido a los compromisos laborales y familiares. También disfruto siguiendo y motivando a mis hijos en la práctica deportiva. Soy además aficionado a la lectura y me gusta disfrutar de la naturaleza y de la playa.

Centro o departamento

Mi trabajo está centrado en la Sección de Hora del ROA. Esta responsabilidad lleva consigo el que tenga que viajar con asiduidad, ya que soy el representante del ROA y de España en multitud de foros técnicos y científicos relacionados con el tiempo y la frecuencia a nivel nacional e internacional; p.e. Comisión de Laboratorios Asociados al Centro Español de Metrología, varios grupos de trabajo del Comité Consultivo de Tiempo y Frecuencia (WG on TAI, Subgroup on Time Scales, WG on TWSTFT y WG on GNSS) y el TC-TF EURAMET.

También mantengo una actividad muy importante dentro del ROA, como profesor de la Escuela de Estudios Superiores, en donde se forman los oficiales que serán los futuros científicos del centro.

Línea de investigación en la que trabaja actualmente

En la actualidad trabajamos en un proyecto orientado a calibrar los enlaces de tiempo que permiten comparar nuestros relojes atómicos con los de otros laboratorios de ámbito internacional. En concreto lideramos el proyecto dentro de una organización supranacional de ámbito europeo: Euramet. Este trabajo es fundamental dado que cuando la información horaria “viaja” a otro laboratorio, sufre retardos que deben ser evaluados y tenidos en cuenta para que afecten mínimamente en la comparación. Nuestra dilatada experiencia y buen hacer nos han llevado a formar parte del reducido grupo de laboratorios denominados “Tipo 1”, o con capacidad de organizar y conducir campañas de calibración de enlaces de tiempo reconocidas internacionalmente.

Trabajamos asimismo en la realización de la referencia de tiempo internacional: el Tiempo Universal Coordinado (UTC), controlando el comportamiento de nuestros relojes atómicos y cuidando de que estos se comporten de la mejor manera posible para que adquieran la máxima ponderación en la realización de UTC.
Investigamos en la mejora de los sistemas de transferencia de tiempo, en particular en el basado en satélites de tipo geoestacionarios, orientando el trabajo hacia la reducción de las incertidumbres asociadas a la propia técnica de transferencia de tiempo. Recientemente hemos iniciado una nueva línea de investigación basada en la transferencia de tiempo mediante fibra óptica, que promete ser la mejor técnica para este tipo de actividad, en un plazo de tiempo corto.
Desarrollamos nuevos algoritmos para aumentar la exactitud, estabilidad y robustez de la escala UTC(ROA), base de la hora legal española.

Participamos en la implantación del Proveedor del Servicio Galileo, y por tanto en la realización del nuevo Tiempo Galileo, que difundirá esta constelación de satélites de navegación actualmente en fase de despliegue.

Se están afianzando nuevos procedimientos de calibración a distancia de patrones de tiempo y frecuencia de los laboratorios de tiempo y frecuencia de 2º nivel. Asimismo, se están implantando nuevos servicios de sincronismo orientados a la administración pública, a los servicios de telecomunicaciones, y a otras instituciones o empresas privadas que demandan este tipo de servicios específicos: Fábrica Nacional de Moneda y Timbre – Real Casa de la Moneda, Registradores de la Propiedad, Bienes Muebles y Mercantiles de España, Servicios de Estacionamiento Regulado, etc.

Trabajamos en técnicas alternativas de transferencia de tiempo, como las basadas en técnicas precisas de Determinación de Órbita y Sincronización en Tiempo que actúan sobre constelaciones de satélites destinados a la navegación, o las que utilizan el Servicio Internacional de Sistemas de Satélites de Navegación Global (IGS).
Investigamos en mejorar la difusión horaria vía Internet, basada en protocolo NTP (Protocolo de Tiempo de Red). Particularmente concentramos el trabajo en la calibración de los servidores NTP y en la reducción de las incertidumbres asociadas a esas técnicas de difusión.