1. Das Instrument: Aufbau und Benutzung

Das Astrolabium ist ein astronomisches Analogrechengerät und ist in der Regel als Multifunktionsinstrument ausgeführt. Im Kern besteht es aus einer drehbaren Sternkarte, zumeist ergänzt durch einen Winkelmesser und weitere Skalen und Kurven. Mit ihnen kann man verschiedene Aufgaben aus der Astronomie und Zeitrechnung graphisch-mechanisch lösen. Das Rechenergebnis erhält man direkt durch Ablesen.

Das Astrolab bildet die Positionen der Sonne und der Sterne auf eine Kreisfläche ab. Es ist Rechen- und Beobachtungsinstrument zugleich: Durch Einstellen und Ablesen kann man, ohne explizit rechnen zu müssen, z.B. die Position eines Himmelskörpers oder die die Uhrzeit bestimmen.

Der Ursprung des Astrolabs liegt in der griechischen Antike (Appolonius, 2.Jh.v.Chr., evtl. Eudoxos, 4.Jh.v.Chr.; Hipparch; Ptolemaios). Von Alexandria (Theon, 4.Jh.n.Chr.; Johannes Philoponus, 6.Jh.) gelangte seine Kenntnis über Syrien zu den Arabern, die es vervollkommneten (u.a. al-Khwarizmi, 9.Jh., al-Farghani, 9.Jh., al-Biruni, 11.Jh.). Über das muslimische Spanien erreichte es im 10.Jh. das lateinische Abendland. Herrmann der Lahme von Reichenau gab um 1050 zwei bedeutende Schriften über das Astrolab heraus: eine von ihm verfaßte Konstruktionsanweisung und eine Gebrauchsanleitung, die i.w. auf eine Schrift von Gerbert von Aurillac zurückgeht. Am Ende des Mittelalters war Nürnberg ein europäisches Zentrum des Instrumentenbaus. Bis ins 17.Jh. war das Astrolab das am häufigsten gebrauchte astronomische Instrument.

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1.1 Astrolab im Stil der Renaissance.
Nachbildung nach der Vorlage eines Bausatzes aus Pappe von Paul MacAlister & Sons, Illinois (1974), durch die Zentralwerkstatt der Technischen Fakultät, FAU [ISER I0169].
Vorderseite Rückseite

1.2 Astrolabien-Bausatz nach einem französischen Astrolab (1580) im Besitz des National Maritime Museum, Greenwich.
Vertrieb über das Deutsche Museum, München [Privatbesitz, Görz].

1.3 "The Planispheric Astrolabe", Broschüre des National Maritime Museum, Greenwich.

Beschreibung des Instruments (1.2), seiner Konstruktion und seines Gebrauchs anhand verschiedener Aufgaben und ihrer Lösung (s.u. 1.7) [Privatbesitz, Görz].

1.4 Aufbau des Astrolabs: Ansicht der Vorderseite, Explosionszeichnung und Rückseite.
Aus: J.D: North, The Astrolabe. Scientific American, Vol. 230, Jan. 1974, S. 96-97 [Gruppenbibliothek Informatik] und 1.3


1.4a. Astrolab:
Vorderseite
1.4b. Die Teile eines Astrolabs:
Explosionszeichnung
1.4c. Astrolab:
Rückseite aus (1.3), S.27

1.5 Beobachtung mit dem Astrolab (13.Jh)
[Psautier de saint Louis et de Blanche de Castille, BNF Paris, ms. 1186 res, fol. 1v]
Messung der Höhe eines Sterns

1.6 Das Observatorium von Taqf ad-Din in Istanbul (1577)
Gebrauch des Astrolabs und anderer Instrumente

1.7 Aufgaben und ihre Lösung mit dem Astrolab (S. 25-31 aus 1.3):
A. Messung der Höhe der Sonne (Finde ihren Almucantar)
B. Messung der Höhe eines Sterns
C. Einstellung des Astrolabs nach der Sonne
Lösung von A, B und C aus (1.3), S.25
D. Einstellung des Astrolabs nach der Höhe eines Sterns
Lösung von D aus (1.3), S.26
E. Bestimmung der Zeit in gleichen Stunden
Übersicht
Das nautische Dreieck
Aus: O. Gingerich, Die islamische Periode der Astronomie. Spektrum der Wissenschaft, April 1986, S.100-109
Der Stundenwinkel
F. Bestimmung der ungleichen Stunde (Temporalstunde) bei Tag
Lösung von E und F aus (1.3), S.27
G. Bestimmung der ungleichen Stunde (Temporalstunde) bei Nacht
H. Bestimmung der Zeiten des Sonnenauf- und -untergangs
I. Bestimmung der Auf- und Untergangszeiten eines bestimmten Sterns
Lösung von G, H und I aus (1.3), S.28
J. Konvertierung gleicher in ungleiche Stunden (Temporalstunden)
Lösung von J aus (1.3), S.29
K. Einstellung des Astrolabs für gegebene Zeit und Datum
L. Verwendung des Schattenquadrats
1.8 Das sog. Seefahrerastrolab: Ein Vollkreisinstrument zur Höhenwinkelmessung [ISER I0562]
Seefahrerastrolab