Étymologiquement, ce nom signifie « preneur d’astres » car en mesurant la hauteur des astres par rapport à l’horizon, ils permettent de déterminer les heures de lever et de coucher du soleil, les éclipses, la position des étoiles, et autres données célestes, et ce pour chaque jour du calendrier. L’ingéniosité et la complexité du mécanisme de cet appareil le font considérer comme la symbiose du savoir faire des siècles antiques en matière de mathématiques, d’astronomie, et de technique. Arrivé dans le monde arabe au IXème siècle, il va être perfectionné par ses savants, avant d’être introduit en Occident à partir du XIème siècle. Le fonctionnement de l’outil est complexe. Un observateur immobile qui regarderait le ciel pendant toute une nuit aurait l’impression que les étoiles tournent doucement, avec au centre l’étoile polaire. C’est ce mouvement que reproduit l’astrolabe. Celui-ci est composé de plusieurs éléments. Il y a d’abord une sorte d’arrière plan fixe appelé tympan qui n’est autre qu’une représentation en 2D de l’univers, dite stéréographique, spécifique à une latitude donnée à la surface du globe. Chaque étoile pourrait y être repérée par coordonnées, selon son azimut par rapport à l’un des points cardinaux et l’angle formé par sa position par rapport à l’horizon. Par-dessus, prend place « l’araignée », plaque métallique très ajourée sur laquelle on retrouve matérialisées par des excroissances les étoiles les plus brillantes du ciel, ainsi que le cercle correspondant à l’écliptique (cercle que décrit en apparence le soleil sur la projection en un an). En faisant tourner l’araignée, on simule le ciel, composé des étoiles et du soleil, qui tourne. Le but fondamental de l’astrolabe est de résoudre graphiquement des problèmes astronomiques tels que l’heure et la position du soleil à son lever à une certaine date, ou encore la détermination d’une éclipse. Le principe réside dans l’emploi de trois paramètres : la place du soleil dans le zodiaque (découpage de la sphère céleste en douze zones de part et d’autre de l’écliptique, et dans lequel on voit se déplacer les astres) ou son équivalent, la date de l’année ; la hauteur du soleil sur l’horizon ; l’heure solaire correspondant à cette hauteur. En connaissant deux des paramètres, l’outil permet de déterminer le troisième. Sur la face et au dos de l’astrolabe, deux réglettes graduées pivotent sur l’araignée ou sur le dos, permettant de déterminer les différentes valeurs, et d’apporter d’éventuelles corrections lorsque l’heure solaire ne correspond pas tout à fait à l’heure réelle. En fait, on peut résumer le principe de l’outil en une superposition de graphiques circulaires qui, mis en rapport par les réglettes, donnent des informations précises. En 1902, un modèle d’astrolabe inédit, qui sera daté de l’an 100 av. JC, est découvert dans une épave au sud de la Grèce. De la taille d’un livre de poche, il comporte de nombreux engrenages en bronze qui, mus par une manivelle, permettaient d’indiquer successivement l’ensemble des positions astrales s’étant succédé à travers les siècles.