Eenastrolabium (historisch ook astrolabe, astrolaab) is een instrument waarmee hoeken gemeten kunnen worden, voor landmeetkunde of zeevaart of sterrenkunde. Voor de zeevaart en sterrenkunde gaat het dan om het meten van de hoogte (elevatie) van eenhemellichaam (Zon,ster) boven dehorizon. Zulke astrolabia zijn in verschillende vormen gemaakt, zowel bolvormig (armillarium) als plat.
De tegenwoordig meest bekende vorm is wat men vroeger in hetLatijn hetastrolabium planisphaerium (het "planisferische astrolabium") noemde: een plat, rond instrument waarmee men de hoogte van hemellichamen ten opzichte van de horizon kan meten en bovendien allerlei berekeningen kan doen omtrent de tijd en de positie van Zon en sterren. Zo'n astrolabium is niet alleen een meetinstrument maar ook een handzame analoge sterrenkundige rekenmachine.
Het astrolabium was 1200 jaar lang het voornaamsteinstrument voor navigatie, van zijn uitvinding in de4e eeuw tot de periode waarin hij langzamerhand vervangen werd door desextant (de16e tot de18e eeuw).
Er bestaan diverse modellen astrolabia. Een oud planisferisch astrolabium heeft vaak de volgende onderdelen[1][2]:
een massieve rondegrondplaat (in hetlatijnmater) met aan de voorkant een dikke opstaande rand.
eenuurcirkel op de opstaande rand, met daarop de 24 uren (en onderverdelingen) aangegeven, rechtsom (met de klok mee) toenemend.
één of meer ronde schijven met daarop eenstereografische projectie van desterrenhemel (horizon, hoogtelijnen enazimutlijnen) ten noorden van de zuidelijke keerkring, elk voor een bepaaldegeografische breedtegraad. Deze schijven hetentympanen (in het latijntabula). De tympanen passen binnen de opstaande rand aan de voorkant van de grondplaat. De tympaan die het meest toepasselijk is voor de huidige geografische breedtegraad ligt bovenop. De tympanen kunnen niet draaien ten opzichte van de grondplaat.
een opengewerkte ronde schijf (despin, in het latijnrete) die dedierenriem en (als uiteinden van puntige uitsteeksels) de posities van enkele heldere sterren weergeeft. De spin kan draaien ten opzichte van het middelpunt van de grondplaat en tympaan, en daarmee de dagelijkse draaiing van de sterrenhemel ten opzichte van de horizon nadoen.
eenindexwijzer (in het latijnostensor) die reikt van het midden van het astrolabium tot de uurcirkel (in sommige gevallen naar één kant, in andere naar beide kanten) en die kan draaien rond dat midden. Hierop is vaak een gradenschaal van dedeclinatie aangegeven.
een uitsteeksel (detroon) aan de "bovenkant" van de grondplaat waaraan een ophangring is bevestigd waarmee het astrolabium waterpas gehangen kan worden voor metingen van de hoogte van hemellichamen.
op de achterzijde van de grondplaat staat een graadboog aangegeven, en daarbinnen bogen met de maanden van het jaar (onderverdeeld in dagen) en de tekens van de dierenriem (onderverdeeld in graden), waaruit de positie van de Zon voor elke dag van het jaar kan worden afgeleid.
aan de achterzijde is ook een langwerpigealhidade ofhoekaanwijzer (in het latijnregula) bevestigd die rond het midden van de grondplaat kan draaien, vaak met een vizier aan beide einden voor het nauwkeurig meten van de hoogte van hemellichamen.
Op de achterzijde kunnen ook andere lijnen aangegeven zijn waarmee diverse berekeningen gedaan kunnen worden, bijvoorbeeld voor schaduwlengte of (in het geval van Islamitische astrolabia) voor de berekening vangebedstijden of bepaling van de richting vanMekka.
Het midden van de grondplaat en elke tympaan komt overeen met de noordpool (declinatie 90°) van de sterrenhemel, waaromheen de sterrenhemel lijkt te draaien.
De projectie van de sterrenhemel op de tympanen en de spin is alsof je van boven op de hemelbol kijkt, in plaats van vanuit het midden naar buiten. Dat heeft tot gevolg dat de sterrenhemel er gespiegeld uitziet ten opzichte van wat je 's avonds aan de hemel ziet.
Met behulp van zo'n astrolabium (met een tympaan voor de gewenste geografische breedtegraad) kun je onder ander de volgende soorten berekeningen doen:
Meet de hoogte van de Zon of een heldere ster boven de horizon en leidt daaruit delokale zonnetijd af.
Bereken de hoogte en richting van de Zon of een heldere ster (of een ander hemellichaam waarvan je de equatoriale coördinaten weet) voor een bepaalde datum en tijd.
Bereken de locatie van de Zon tussen de sterren voor een bepaalde datum.
Bereken de tijd van zonsopkomst of zonsondergang of het begin of einde van de burgerlijke, nautische, of astronomischeschemering.
Sommige astrolabia hadden (ook) speciale tympanen voor bijzondere berekeningen, zoals berekeningen aan zonsopkomst/zonsondergang/daglengte voor alle geografische breedtegraden met één tympaan, of een tympaan voor omrekening tussenequatoriale en eclipticale coördinaten.
Dit (planisferische) astrolabium moet niet verward worden met de moderneplanisfeer of draaibare sterrenkaart. De planisfeer is alleen bedoeld om de sterrenhemel te tonen voor een gewenste datum en tijd, zodat de dan zichtbare heldere sterren en sterrenbeelden herkend kunnen worden. Voor dat doel is het beter om een andere projectie van de sterrenhemel te gebruiken dan die gebruikt wordt voor astrolabia, zodat de sterrenbeelden er gewoon uitzien en niet gespiegeld, en zodat de sterrenbeelden nabij de rand er niet veel groter uitzien dan die nabij het midden.
Vanwege deprecessie van de equinoxen worden een astrolabium en een planisfeer in de loop van de tijd minder nauwkeurig.
Het astrolabium is (grotendeels) gebaseerd opstereografische projectie. Deze techniek werd voor het eerst beschreven doorPtolemaeus in de2e eeuw. 200 jaar later (voor zover bekend) werd het eerste astrolabium geïntroduceerd.
In de8e en9e eeuw bereikte het astrolabium deIslamitische wereld. In de11e eeuw verspreidde de kennis zich via deMoren inSpanje naar Europa. Arabische geleerden hadden in de tussentijd werk verricht aan de theoretische onderbouwing van de werking van het apparaat. Met name het werk vanAl Battani,Kitab az-Zij van rond920 is bekend. Dit werk werd doorPlato Tiburtinus in het Latijn vertaald.
De Engelse schrijverGeoffrey Chaucer schreef een verhandeling over de astrolabe (A Treatise on the Astrolabe) voor zijn zoon, die sterk afgeleid was vanMessahalia. Diezelfde bron werd ook vertaald door (onder meer) deFranseastronoom enastroloogPelerin de Prusse. Het eerste, gedrukte boek over het astrolabium wasComposition and Use of Astrolabe vanCristannus de Prachaticz – ook weer een vertaling van Messahalia.
Omstreeks 1480 werd door Portugese zeevaarders als eerste een zee-astrolabium gebruikt.[3] Het was een tijdlang, tot 1675, een verplicht instrument aan boord van de schepen van deVOC. Daarna werd het vervangen door eenjacobsstaf en hetdaviskwadrant.
HetRijksmuseum Boerhaave te Leiden toont vijf astrolabia uit de 15e - 17e eeuw in haar vaste collectie, waaronder een toegeschreven aanMichiel Coignet (1601) en een toegeschreven aanMuhammid Muqim (1600 - 1675).
In het Nationaal Museum van de Wetenschap en Techniek inMadrid bevindt zich een astrolabium uit het midden van de16e eeuw van de hand van deLeuvense instrumentenbouwerGualterus Arsenius.
Kritische druk vanPelerin de Prusse on the Astrolabe (vertaling vanPractique de Astralabe). Redacteuren Edgar Laird, Robert Fischer. Binghamton, New York, 1995, in Medieval & Renaissance Texts & Studies.ISBN 0866981322
↑Met lood en lijn, vier eeuwen hydrografie, catalogus van de tentoonstelling, honderdjarig bestaan van de afdeling Hydrografie van het Ministerie van Defensie (Marine) (1974).