INSTRUMENTOS ANTIGOS DE ASTRONOMIA 

Certamente os primeiros instrumentos astronômicos usados pelo homem foram o olho e o cérebro humanos. Foi com eles que os antigos astrônomos conseguiram olhar e procurar entender o mundo em que viviam. Nada além do cérebro e dos olhos foi necessário para que as estrelas fossem classificadas em constelações, as quais eram consideradas, indevidamente, como imutáveis com o passar do tempo.

Foi também, sem o uso de qualquer instrumento adicional, que os antigos conseguiram separar os planetas das então chamadas estrelas fixas. Hiparcos, sem o uso de qualquer instrumento artificial conseguiu classificar as estrelas segundo seu brilho, classificação essa que, apesar de algumas modificações, se mantém ainda hoje. 

Foi só quando maiores precisões passaram a ser exigidas quanto ao posicionamento dos astros é que instrumentos começaram a ser elaborados e usados para se estudar esses astros. Ainda assim, eram instrumentos sem veículos ópticos, de modo que, pode-se dizer que as observações continuavam a ser feitas a olho nu; e assim foi até o início do século XVII com o aparecimento da luneta.

 Dentre os antigos instrumentos de astronomia, podemos citar o gnômon, o sextante, o astrolábio, o quadrante mural etc.

Gnômon

O gnômon deve ter sido o mais antigo instrumento astronômico construÍdo pelo homem. Em sua forma mais simples, consistia apenas de uma vara fincada, geralmente na vertical, no chão. A observação da sombra dessa vara, provocada pelos raios solares, permitia materializar a posição do Sol no céu ao longo do tempo.

Observando a sombra da gnômon ao longo de um dia, os antigos astrônomos puderam perceber que ela era muito longa ao amanhecer e que ia mudando tanto de direção como de comprimento ao longo do dia. Verificaram que o instante em que a sombra era a mais curta do dia, correspondia ao instante que dividia a parte clara do dia em duas metades. A esse instante deram o nome de Meio-dia e a direção em que a sombra se encontrava nesse instante recebeu o nome de Linha do Meio-dia ou seja, linha meridiana.

A linha horizontal perpendicular à linha meridiana chamaram de linha Leste-Oeste, sendo que a direção Leste foi nomeada aquela que correspondia a do lado do nascer do Sol, ficando o Oeste para o lado oposto. De pé, com os dois braços esticados na horizontal, e apontando o direito para o leste, definia-se o Norte como sendo a direção da linha meridiana à frente da pessoa e Sul para trás. Assim foram definidos os pontos cardeais Norte, Sul, Leste e Oeste.

A observação da variação cíclica do comprimento da sombra mínima ao longo do tempo, permitiu definir o conceito de estações e de Ano das Estações. Ao intervalo de tempo necessário para que o comprimento da sombra completasse um ciclo chamaram de Ano das Estações. Observaram que quando a sombra ao meio-dia era a mais longa de todas, era uma época fria, enquanto que, na época da sombra mais curta, era uma época mais quente. Definiram que o início do Inverno ocorria quando a sombra ao meio-dia era  a mais longa;  o início do Verão ocorria quando essa sombra era a mais curta. Para definir os instantes dos inícios da primavera e do outono, usaram a posição da sombra no instante em que ela dividia ao meio o ângulo formado pelas posições do Sol nos inícios do verão e do inverno.

Astrolábio

Na sua forma mais simpleS, o astrolábio era um disco circular, graduado em sua borda em unidades angulares, e uma régua linear que vinculada ao disco podia pivotear em torno de um eixo passando pelo centro do disco. Alçava-se o astrolábio pela sua parte superior, geralmente no dedo do observador, e apontava-se a régua ao astro desejado, lendo-se a graduação correspondente à altura do astro. Quando se conhecia a direção do norte local, o disco podia ser usado para medir distâncias angulares na horizontal, fornecendo o azimute do astro.

Com o aperfeiçoamento do astrolábio, principalmente pelos árabes durante o milênio em que a igreja católica sufocou qualquer tentativa de pesquisa que fosse contra seus dogmas, esse instrumento passou a contar com três partes: (a) o disco graduado, cuja parte central recebia a gravação de um sistema de coordenadas astronômicas, (b) a régua linear e (c) um segundo “disco” que era uma escultura das constelações locais e da eclíptica.

Com a observação da altura do astro, e com o conhecimento da estrela, diversas informações astronômicas podiam ser obtidas com a consulta à graduação central do astrolábio. Uma das grandes vantagens desse instrumento era o fato de que, como era pendurado no dedo, a vertical do local ficava bem definida mesmo que a base de sustentação do observador não fosse fixa, como era o caso do tombadilho de um navio no mar. Assim, o astrolábio foi um importante instrumento auxiliar na navegação astronômica antes do advento da bússola e mesmo completando as informações dadas por essa.  

Sextante

O sextante pode ser considerado um sucessor do astrolábio. Consta de um setor circular de 60o, graduado em seu bordo, e com uma régua linear pivoteante em torno de um eixo passante pelo vértice central do setor circular. Direcionava-se a régua em direção ao astro e fazia-se a leitura da graduação do setor, obtendo-se a altura ou a distância zenital do astro.  

Inicialmente construído para observações em terra firme, foi, mais tarde, readaptado para ser usado em navios. A partir de um sistema de espelhos podia-se observar, ao mesmo tempo, o horizonte e o astro, permitindo, então, a determinação da altura do astro. Com importantes melhorias, o sextante é usado ainda hoje na navegação, complementando outros sistemas mais modernos de navegação.  

Quadrante Mural

O quadrante mural não é nada mais que um sextante com um setor circular de 90° em vez dos 60° do sextante. Por outro lado, o quadrante mural foi concebido para ser fixo num local. Numa parede, geralmente vertical, desenhava-se um setor circular de 90°. Observava-se, desde a borda do setor circular, o passar do astro por um orifício numa parede perpendicular à primeira. Com a régua pivoteante lia-se a altura do astro. Como eram instrumentos fixos, puderam ter suas dimensões bastante ampliadas, tornando-se um dos instrumentos mais precisos da astronomia antiga.