Astrolabe

Astrolabe stéréographique septentrional, vue de face
J.A. Linden, Heilbronn (Allemagne),peu après 1582, inv.G. 1910
Diam. 15 cm
© Musées royaux d’Art et d’Histoire

Portfolio :

Qui ?

Selon les anciens, l’astronome grec Hipparque (v.190 av. J.-C. – 120 av. J.-C.) serait l’inventeur de cet instrument. Il aurait ensuite été développé par Ptolémée (v. 90-v. 168) trois siècles plus tard.

Quand ?

Étant donné que le grec Hipparque en serait l’inventeur, on peut donc en conclure que l’invention de l’astrolabe se situe entre 190 et 120 avant J-C. Mais c’est seulement à partir du Ve siècle, à Alexandrie, que l’on va construire l’instrument.
Il fut utilisé jusqu’au XIXe siècle.

Évolution :

Après les Grecs, ce sont les Arabes qui ont répandu l’astrolabe à partir du VIIIe siècle ap. J.-C. Le premier astrolabe arabe a été construit à cette époque, en Perse, par Muhammad Al-Fazari († en 796 ou en 806). Les savants arabes ont inséré des planches de planètes dans l’astrolabe ce qui à permis de calculer le mouvement des planètes connues avec une grande précision. Au Moyen Age, on importe et exporte le matériel astronomique arabe. C’est ce qui a permis d’apporter l’astrolabe en Europe après 970, grâce au moine Gerbert d’Aurillac (945/950-1003), futur pape Sylvestre II. Ce dernier a ramené d’Espagne les nombreuses connaissances scientifiques arabes. Ces derniers étant alors installés dans ce pays. Au XVe siècle, Jean Fusoris (v. 1365 – 1436), un fabricant d’instrument français, a commencé à vendre des instruments tels que l’astrolabe ou les cadrans solaires portatifs. Les Portugais ont ensuite réussi à simplifier l’astrolabe à la navigation et ont dressé des tables qui permettent de calculer la déclinaison magnétique.

Pour quoi ?

L’astrolabe vient du nom grec astrolabos qui signifie « Instrument qui sert à prendre la hauteur des astres ». C’est donc un instrument qui donne la latitude exacte où l’on se trouve grâce à l’angle formé par l’horizon et un corps céleste. Il donne également l’heure locale jour et nuit.

Comment ?

Il existe deux sortes d’astrolabes : les astrolabes planisphériques ou plans et les astrolabes nautiques (qui furent développés seulement au XVe siècle et que nous ne détaillerons pas ici).
Le principe de l’astrolabe planisphérique.
On peut comparer l’astrolabe planisphérique à une sphère armillaire mise à plat. En effet, il s’agit d’une projection orthogonale de l’univers d’un point de vue géocentrique. Il existe plusieurs types de projections mais nous détaillerons en particulier les projections stéréographiques. Dans cette projection, l’observateur se situe à la surface de la sphère, c’est-à-dire au Pôle Nord ou au Pôle Sud et le plan de projection est celui de l’équateur terrestre.

• On parlera de projection stéréographique méridionale si le centre de projection est placé au Pôle Nord.
• On parlera de projection stéréographique septentrionale si le centre de projection est placé au Pôle Sud. Projection stéréographique septentrionale.

Les parties de l’astrolabe :
Face de l’astrolabe :

1. Matrice ou mère : disque en laiton ou en bronze de 10 à 50 cm de diamètre qui accueille les différentes parties de celle-ci ;
2. Tympan : plaque gravée qui se place sur la mère. Conçue pour une latitude donnée, des astrolabes en possèdent plusieurs. Dessus, on retrouve entre autres l’équateur, les tropiques, la ligne d’horizon, les cercles d’égales hauteurs et d’azimut. Il s’agit de la projection de la sphère locale ;
3. Araignée : disque ajouré qui se place sur la matrice et les tympans et représente le cercle écliptique et les étoiles principales. Elle peut tourner autour de l’axe. Il s’agit en fait de la projection de la sphère céleste ;
Araignée :

4. Limbe : disque gradué en 24h et 360° ;
5.Trône : anneau qui permet de tenir l’astrolabe verticalement
Dos de l’astrolabe :

6. Alidade : Règle mobile composée de deux pinnules (viseurs) permettant de viser les astres.
La mesure de la hauteur des astres :
L’alidade pivote sur son axe et est pointée vers le soleil ou une étoile afin de lire l’angle sur les repères du disque. Cet angle est la hauteur du soleil par rapport à l’horizon.
L’astrolabe se tient verticalement à la main par un anneau. Les astres sont ciblés en tournant le viseur jusqu’à ce qu’une étoile soit vue à travers les deux bouts. Les degrés que l’on obtient par le viseur sur l’arc peuvent être changés en degrés de latitude du point d’observation.
Le calcul de l’heure :
Le centre de l’astrolabe est un nomogramme (comme un abaque, c’est dire un instrument mécanique qui facilite le calcul). Cet abaque ou nomogramme permet de découvrir l’heure grâce à la hauteur des astres et la direction.
Des lignes sont gravées sur le plateau représentant une projection stéréographique de la sphère céleste. La projection stéréographique est une méthode qui permet de représenter une sphère qui est privée d’un point sur un plan et cette méthode n’est valable que si la latitude géographique est donnée. Tout autour tourne le rete (glossaire : cadre avec des points qui représentent les étoiles fixes tels que l’étoile polaire). Lorsque le rete tourne, la position des étoiles se déplace sur le plateau et donc on peut lire les hauteurs et les directions. Une fois que l’on connaît la hauteur, on fait tourner le rete jusqu’à ce que le repère du rete qui correspond à l’astre coïncide avec la graduation de la hauteur sur le plateau. On trouve, par la suite, l’heure. Il faut savoir également si l’astre vient de l’orient ou de l’occident pour savoir l’heure exacte.

Œuvres liées :

Références :

http://www-obs.univ-lyon1.fr/labo/fc/cdroms/cdrom2007/cd_hsa2007/astrolabe/astrolabe.pdf
http://fr.wikipedia.org/wiki/Astrolabe ,
DUTARTE Ph., Les instruments de l’astronomie ancienne de l’Antiquité à la Renaissance, Paris, 2006.
MICHEL H., Sur un astrolabe marocain, 1969.
MICHEL H., Traité de l’astrolabe, Gauthier-Villars, Paris, 1947.
POULLE E., L’astrolabe médiéval d’après les manuscrits de la Bibliothèque nationale, 
Bibliothèque de l’Ecole des Chartes, 112, 1954, p. 81-103.,
http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=2967