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Inventée par Hipparque (Grèce antique), l'astrolabe est un instrument de navigation proche de la sphère armillaire, mais réalisé sous forme plane. Elle permet la détermination de l'heure par observation de la position du soleil ou, la nuit, des étoiles. L'astrolabe, largement utilisée et améliorée par les navigateurs arabes au moyen âge, est revenue en usage en Europe vers l'an 1000, grâce en particulier au pape mathématicien Sylvestre II. Elle a évolué peu à peu pour donner naissance au sextant, plus sophistiqué et précis, au 18e siècle.

Un astrolabe se compose généralement d'un disque fixe gradué sur sa partie extérieure, souvent suspendu par un anneau, et d'un bras mobile (alidade). Le bras mobile sert à viser la direction d'une étoile ou du soleil à un moment donné. Sur de centre du disque sont gravées des abaques qui donnent l'heure locale en fonction de la hauteur de l'astre et de la latitude du lieu d'observation, ou réciproquement la latitude en fonction de l'heure locale.