Astrolabium

Die gebruike van 'n astrolabium sluit in die opsporing en voorspelling van die posisies van die son, maan, planete en sterre. Dit word ook gebruik om plaaslike tyd te bereken met behulp van die plaaslike lengtegraad, landmeting en triangulering.

Die astrolabium was vir 1200 jaar die vernaamste instrument vir navigasie, van sy uitvinding in die 4de eeu tot ongeveer die 16de tot 18de eeu, waartydens dit langsamerhand deur die sekstant vervang is. Die uitvinding van die astrolabium word dikwels aan Hupatia van Alexandrië toegeskryf, maar sommige geskiedkundiges is van mening dat dit egter reeds deur Hipparchos uitgevind is, wat die ouderdom van die instrument aansienlik sou verhoog (Hipparchos het ongeveer 190 v.C. – 120 v.C. gelewe).

Oor die skyf draai 'n visierstang (diopterliniaal) met twee visiere. Die sferiese astrolabium, wat veral in die skeepvaart gebruik word, bestaan uit sewe ineengevoegde sirkels, terwyl die plat astrolabium hoofsaaklik saamgestel was uit ʼn mobiele net waarop die stereografiese projeksie van bepaalde sterre weergegee was en wat op 'n vaste wyserplaat gedraai het.

Op die plaat was die koördinate vir 'n bepaalde geografiese breedte aangedui. As 'n mens die astrolabium vertikaal aan 'n ring laat hang, kan daar met behulp van die twee visiere die graadhoogte van 'n hemelliggaam bepaal word ten opsigte van die horison. As 'n mens die instrument horisontaal hou, kan die verskille in die asimut (topboog) bepaal word.

Onder die diopterliniaal is daar ʼn draaibare kaart van die sterrehemel waarop die posisie van die helderste sterre, die sodiak (diereriem) en die stand van die son op verskillende dae van die jaar aangedui word. Onder die kaart is daar een of meer verwisselbare plate, waarop lugkoördinate gegrafeer is, te wete asimutsirkels en hoogtesirkels. Nadat die hoogte van die son of ʼn ander ster gemeet is, kan daar met behulp van die sterrekaart en die koördinaatstelsel die plaaslike tyd en die geografiese breedte van die waarnemer bepaal word.

Die astrolabium is veral in die Middeleeue gebruik en was 'n gewilde navigasie-instrument. In die Renaissance is astrolabiums spoggerig versier. Dit het egter later in onbruik verval toe noukeuriger optiese instrumente soos die sekstant ontwikkel is.

In 1905 het Claude en Driencourt die moderne prisma-astrolabium ontwerp. Die instrument het uit 'n horisontaal gemonteerde verkyker bestaan, waarin die lig van 'n ster deur middel van 'n spieël en 'n prisma in twee beelde opgedeel word en wat dan by een brandpunt saamgebring word. Die twee beelde van die ster beweeg in teenoorgestelde rigtings deur die gesigsveld van die waarnemer. Die oomblik wanneer die twee beelde saamval, is die oomblik waarop die ster 'n vooraf vasgestelde hoogte bereik.

Die verkyker is draaibaar om 'n vertikale as sodat ʼn hele aantal sterre waargeneem kan word. Wanneer daar by minstens drie sterre met bekende posisies die tydstip gemeet word waarop hulle dieselfde hoogte in die lugruim bereik, kan die plaaslike tyd en die geografiese breedte bepaal word (die Gauss-beginsel). Die instrument het die nadeel gehad dat die beelde op die verkeerde oomblik kon saamval wanneer daar 'n fokusverandering plaasgevind het.

Bowendien was daar ook ruimte vir menslike foute deurdat die tydstip wanneer die twee beelde saamval, geskat moes word. A. Danjon het in 1938 die sogenaamde onpersoonlike astrolabium ontwerp wat die foute uitgeskakel het. In die middelvlak van die verkyker is daar die sogenaamde dubbelprisma van Wollaston. Deur die prisma in die rigting van die optiese as te beweeg, kan die beelde op enige gegewe tyd op dieselfde hoogte in die gesigsveld bly.

Die skroef wat die beweging van die prisma beheer, maak op 'n spesifieke plek kontak met 'n meter wat die kontak outomaties registreer. Die waarnemer weet nie wanneer dit gebeur nie, vandaar die term "onpersoonlik". Die instrument is daardeur baie noukeuriger en kan ook gebruik word om foute op te spoor in die aangenome koördinate van die sterre. In sy huidige vorm is die onpersoonlike astrolabium 'n kompakte instrument wat maklik vervoer kan word.

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409435, volume 2, bl. 91, 92