Astronomie und Navigation - Die Geschichte der Rechenautomaten - page 70

Eine der Hauptanwendungen des Astrolabiums war - ne-
ben der Positionsbestimmung - die Bestimmung der Uhrzeit
anhand der Höhe der Sonne oder eines Sterns. Die Rückseite
eines Astrolabiums besitzt einen beweglichen Alidade und
eine Skala von Gradzahlen, um Höhenmessungen durchzu-
führen. Diese funktionieren wie folgt: Das Astrolabium wird
auf Augenhöhe befestigt und in Richtung Sonne oder Stern
orientiert. Das Alidade wird gedreht, bis der Stern durch das
Alidade anvisiert ist oder der Schatten der Sonne direkt der
Länge des Alidade entlang fällt. Die Höhe wird dann von
der Höhenskala abgelesen, die sich auf dem Rand des Inst-
ruments beindet.
Wie bereits erwähnt, muss der Längengrad der Sonne auf
ihrer Laufbahn bekannt sein, um die Rete auf der Vorder-
seite korrekt einzustellen. Die Rückseite des Astrolabiums
besitzt Skalen, um den Längengrad der Sonne für jeden Tag
des Jahres zu bestimmen. Das Alidade wird auf das aktu-
elle Datum gedreht und die gesuchten Werte auf der Skala
abgelesen. Diese Skala war bei allen alten Instrumenten
immer durch die Zeichen des Tierkreises aufgeteilt. Der
Längengrad der Sonne variiert allerdings nicht um einen
festen Wert pro Tag. Zwei verschiedene Methoden wurden
benutzt, um dieses Problem zu lösen. Bei vielen Instrumen-
ten ist die Kalenderskala leicht verschoben, in Anlehnung
an das exzentrische Modell der Sonnenbewegung nach der
ptolemäischen Astronomie (Erde ist Mittelpunkt). Dies ge-
stattet eine gleich große Tagesaufteilung der Kalenderskala.
Einige Astrolabien benutzen eine konzentrische Kalender-
skala mit unterschiedlich breiten Tagen bei der Aufteilung.
Der exzentrische Kalender ist leichter zu erstellen, aber
schwieriger zu berechnen und darzustellen. Der konzen-
trische Kalender dagegen ist leichter zu bestimmen, aber
die unterschiedliche Breite der Tage ist schwierig einzu-
gravieren.
Das Schattenquadrat wurde für einfache Beobachtungen und
Bestimmungen benutzt, wie z. B. das Berechnen von Höhen,
Tiefen und Entfernungen. Das zu untersuchende Objekt (z. B.
die Spitze eines Turms) wurde durch das Alidade anvisiert. Die
gesuchte Höhe oder Entfernung (Tangens des Winkels) wurde
auf dem Schatten-Quadranten abgelesen ( Abb. 4.43 ) .
Alte Astrolabien besaßen meistens noch eine Reihe von
anderen Skalen auf der Rückseite, abhängig von der Herkunft
und dem Zeitpunkt der Entwicklung des Instruments. Viele
islamische Geräte besaßen Skalen, um die Richtung nach
Mekka zu bestimmen. Einige Instrumente besaßen spezielle
Skalen, um Gebetszeiten abzulesen.
Die Benutzung des Messinstruments war, je nach zu lö-
sender Aufgabe, unterschiedlich. Zur Bestimmung der Höhe
der Sonne musste das Astrolabium zunächst in eine vertikale
Lage gebracht werden.
Dazu hängte man es am oberen Ring auf oder hielt es mit
den Fingern frei schwingend fest. Durch Drehung brachte
man es in dieser Vertikalen in eine Position, in der es zur

Abb. 4.43 Messung mit dem Astrolabium

Sonne zeigte. Das Alidade auf der Rückseite wurde dabei so
gedreht, dass der Lichtstrahl der Sonne exakt durch beide Di-
opter schien. Die Gradzahl des Betrachtungswinkels konnte
man jetzt an den Enden des Zeigers auf der äußeren Skala
ablesen ( Abb. 4.44 ) .
Die gleiche Vorgehensweise wurde auch bei der Bestim-
mung eines Gestirns benutzt. Nur bewegte man den Alidade
nun so, dass man den Stern durch beide Diopter anvisieren
konnte. Die Entnahme des Winkels erfolgte wieder über die
äußere Winkelskala. Mit diesen Verfahren war es nun mög-
lich, die jetzigen Positionen und Konstellationen von Gestir-
nen zu bestimmen ( Abb. 4.45 ) .
Doch auch die Positionsbestimmung der Positionen von
Sternen zu einer vergangenen Zeit oder in der Zukunft war
möglich. Hierzu musste man Horse , Rule und Rete vom As-
trolabium entfernen und die geeignete Climate -Scheibe mit
der geograischen Breite des zu betrachtenden Orts in die
Mater einlegen und alles wieder befestigen.
Mit dieser Apparatur bestimmte man die Sonnenhöhe,
d. h. ihren Almukantarat (z. B. 10½°) und konnte nun im
Tierkreiskalender das entsprechende Datum der Beobachtung
einstellen.
Aus dieser Einstellung folgte für den 9. Februar der Win-
kel: 9. Februar = Aquarius 30° (siehe Abb. 4.46 ) . Mit diesen
Daten musste man die Position der Sonne auf dem eklip-