Dopo aver brevemente descritto il principio geometrico base di un astrolabio piano, passiamo ora alla descrizione delle sue parti costitutive; iniziamo dal fronte, la parte principale, e quindi il rovescio.

Ecco ad esempio un esploso dello strumento che ne mostra la stratificazione dei componenti.

Il diritto di un comune astrolabio è costituito da un disco principale chiamato mater, o umm in arabo. Si tratta di una lamina circolare, di solito in ottone, che contiene al suo interno altri due dischi chiamati timpano (o clima) e rete. Le sue dimensioni, e quindi anche quelle dell’astrolabio, possono variare di molto a seconda della grandezza dello strumento che si vuol costruire.

Sul bordo vi è incisa una scala graduata circolare che divide il  cerchio in 24 settori (pari alle ore) ed una scala graduata da 0° a 360°; essa serve all’utilizzatore per misurare l’altezza degli astri unitamente all’uso dell’alidada (l’asta mobile con due braccia).

Ad un estremo della madre c’è il trono, un anello che consente all’utilizzatore di impugnare lo strumento inserendovi il dito. Sotto il trono (in alto) vi è segnato il meridiano del mezzogiorno locale.

Sopra la mater vi è lo spazio per altro disco (che cambia a seconda della latitudine di osservazione) chiamato con diversi nomi: timpano o clima: la proiezione stereografica descritta nell’articolo precedente giace proprio su questo piano. Il timpano è mobile e si alloggia sulla madre, e va cambiato dall’osservatore a seconda del luogo di osservazione; gli astrolabisti musulmani di solito aggiungevano un corredo minimo di dischi secondo dove era previsto il suo impiego e venivano alloggiati nella madre. In mancanza della latitudine del luogo, si poteva effettuare anche un’interpolazione delle latitudini più vicine, ma queste operazione divenne inutile quando gli arabi dopo il XIII secolo introdussero la lamina universale, ovvero un timpano valido per qualsiasi latitudine.

Data l’enorme importanza che rivestiva il calcolo del tempo per i musulmani, i costruttori introdussero molte altre curve di riferimento sull’astrolabio che rispondevano ad esigenze religiose, come ad esempio le curve per determinare la lunghezza dei cinque momenti delle preghiere, numerati da A ad E nella lamina mostrata qui sotto.

Sopra il timpano si trova la rete (ankabut in arabo): un terzo disco traforato che rappresenta la sfera celeste delle stelle fisse e l’eclittica considerati da una prospettiva cosmologica geocentrica (ovvero con la Terra immobile al centro dell’Universo con il Sole che rivoluziona intorno ad essa); essendo mobile quando la rete ruota sulla madre viene simulata la rotazione del Sole e delle stelle.

Per comodità e semplicità di solito vengono riportate solo le 33 stelle più brillanti in cielo, mentre l’eclittica è rappresentato dal cerchio non concentrico sul bordo del quale sono disegnate le costellazioni dello zodiaco.

Un indice, ovvero un piccolo indicatore mobile incernierato al centro dei tre dischi (madre, timpano e rete), è posto sopra la rete e serve a facilitare le letture dello strumento. Infine un perno chiamato volgarmente cavallo, tiene assieme tutti e quattro i componenti.

Il rovescio dell’astrolabio riporta numerose scale, tabelle e disegni che sono di ausilio ai calcoli e all’uso dello strumento; in genere viene riportato sempre una o più scale calendariali (secondo il calendario siriano, persiano o copto) in cui viene mostrata la posizione del Sole in cielo durante l’anno e viene messo in relazione con i valori di longitudini celesti. Dato che la Terra si muove intorno al Sole con velocità diverse a seconda dove si trova lungo l’orbita nei periodi dell’anno, la scala calendariale è eccentrica rispetto al bordo esterno della madre dove c’è la scala delle longitudini.

Sulla parte più interna sono inserite delle tabelle che variano molto da modello a modello. Gli astronomi musulmani per esempio vi inserivano una serie di tavole, tra cui la tavola delle tangenti e cotangenti (o diagrammi equivalenti), per aiutarli nei calcoli trigonometrici e per utilizzare lo strumento anche per scopi differenti da quelli astronomici, quali la misura di ombre ed altezze di torri ed edifici. Questi diagrammi prendevano il nome di diagramma umbra recta e umbra versa e consentivano la risoluzione dei problemi associati a triangoli rettangoli (nella figura di sopra sono i due rettangoli posti nella parte inferiore del disegno). A volte, nella parte superiore vi erano anche riportate una serie di linee orizzontali in corrispondenza del numero di gradi: le loro distanze dal diametro orizzontale dell’astrolabio erano una rappresentazione al seno dell’altezza di un oggetto al di sopra dell’orizzonte.

Un altro tipo di tabella riguardava le linee delle ore diseguali, che venivano usate in concomitanza con delle tacche di riferimento incise sull’alidada per la lettura della misura.

(continua)