Instrumentos Astronómicos na Antiguidade

Os instrumentos com que os árabes trabalhavam tornaram-se altamente especializados, embora não possuíssem telescópios. A sua preocupação em determinar posições angulares de relação entre os corpos celestes levou a que desenvolvessem instrumentos que permitissem medir ângulos.
Foi também neste período que, sob a influência do desenvolvimento da Astronomia árabe, começaram a ser aperfeiçoados instrumentos específicos (leves e menos sensíveis aos ventos) para a navegação que seriam utilizados em todo o período da expansão, nomeadamente o quadrante marítimo em madeira, o astrolábio náutico para a determinação da latitude e a balestilha.


O astrolábio é um instrumento usado para medir a altura dos astros acima do horizonte. Inventado por Hiparco de Nicéia, era usado para determinar a posição dos astros no céu e foi por muito tempo utilizado como instrumento para a navegação marítima com base na determinação da posição das estrelas no céu.


O astrolábio astronómico consistia numa série de placas circulares de latão acopladas a um transferidor com uma mira-ponteiro que permitia medir a altura dos astros, para além de realizar cálculos.
O disco inicial foi parcialmente aberto para diminuir a resistência ao vento. O manejo do astrolábio exigia a participação de duas pessoa; consistia em grande círculo, por cujo interior corria uma régua; um homem suspendia o astrolábio na altura dos olhos, alinhando a régua com o sol enquanto outro lia os graus marcados no círculo.


Mais tarde, o astrolábio foi simplificado e substituído pelo sextante.
O sextante é um instrumento destinado a medir ângulos horizontais e verticais, especialmente a altura dos astros. O seu limbo tem uma extensão angular de 60º (origem da designação sextante) e está graduado de 0º a 120º. Nele corre uma alidade destinada a apontar o instrumento ao objecto visado e a realizar a leitura do ângulo medido. Um sistema de dupla reflexão, formado por um espelho móvel e um espelho fixo, permite efectuar a coincidência entre as imagens do horizonte visual e do objecto observado (ou dos dois objectos observados, no caso de se pretender medir o ângulo entre eles).


Outro instrumento utilizado é o quadrante.
Tal como o nome indica, um quadrante é um instrumento que consiste, essencialmente, num quarto de círculo graduado, ao qual se associa um fio-de-prumo. A sua função primária é a medição de alturas (sendo altura aqui entendida como distância angular de um objecto em relação ao horizonte), mas terão existido formas mais sofisticadas, com traçados que permitiam determinar a hora a partir da altura do Sol. Foi porventura o primeiro instrumento astronómico utilizado pelos navegadores portugueses e terá sido empregue, sobretudo, na medição da altura da Estrela Polar para determinar a latitude.


Quando se encontravam no hemisfério norte, os navegadores portugueses utilizavam o quadrante para calcular a latitude a partir desta estrela, uma vez que, em primeira aproximação, a sua altura é igual à latitude do lugar de observação. Estes procedimentos darão matéria para uma discussão sobre a precisão das medições e a importância da tecnologia no aumento dessa precisão. Uma actividade interessante consiste em comparar o comportamento da Polar em relação às outras estrelas, no que se refere à sua posição aparente.
O quadrante também pode ser utilizado para medir a separação angular entre objectos astronómicos.


Não existem vantagens nem desvantagens entre esses instrumentos antigos de navegação de certa forma são instrumentos perfeitos que atendem suas funções. A função do astrolábio é uma e o quadrante é outra. A única diferença (interpretada com vantagem) é o facto de um ser um instrumento terrestre para usar numa ilha ou num continente e mirar uma determinada estrela próximo ao polo Estrela Polar e o outro um instrumento de bordo mais fácil de trabalhar para calcular a passagem meridiana com a sombra do sol ambos funcionavam bem tanto no hemisfério sul como no hemisfério norte mas principalmente o astrolábio pelo seu peso é indicado para funcionar embarcado, capaz de permanecer na vertical apesar do balanço do navio!

A balestilha é um instrumento utilizado para determinar a latitude. Foi bastante utilizado pelos Portugueses na Época dos Descobrimentos. Era usada para ajudar a determinar a latitude do navio através de observações da altura do Sol. A origem do seu nome remonta ou de “balhestra”, que significa besta, a arma medieval, ou, mais provavelmente, do árabe “balisti”, que significa altura.
É basicamente constituída por uma régua de madeira e pelo virote na qual se coloca a soalha que corre na perpendicular em relação ao virote. A leitura do ponto onde se encontrava o astro era feita no ponto da escala gravada no virote onde a soalha se encontrava.
Terá sido o primeiro instrumento desta época a utilizar o horizonte do mar, mesmo tendo aparecido depois do astrolábio e do quadrante.