Астраріум (інша назва Планетаріум) — астрономічний годинник, створений у XIV столітті італійцем Джованні де Донді. Поява цього інструменту позначила розвиток у Європі технологій, пов'язаних з виготовленням механічних годинникових інструментів. Астраріум моделював Сонячну систему і, крім відліку часу і демонстрації календарних дат і свят, показував рух планет небесною сферою. Це було його основним завданням, на відміну від типового астрономічного годинника, основним завданням якого є власне відлік часу. Можна сказати, що Астраріум був прикладом складного середньовічного механізму, який поєднував функції сучасного планетарію, годинника і календаря. Прилади з такими функціями створювались до і після Джованні де Донді, але відомо про них відносно небагато. Деякі джерела стверджують, що Астраріум був першим механічним приладом, який демонстрував рух планет.
Історія У розділі наведений опис і порівняння механічних пристроїв, які були виготовлені у різні часи, але мали ті ж функції, що й Астраріум Джованні де Донді — кожен був одночасно планетарієм, годинником і календарем. За датами створення вони представлені у наступному порядку:
Антикітерський механізм — 150—100 рр. до н. е.; Астраріум Джованні де Донді — 1364 рік (згідно з більшістю джерел); Планетаріум Лоренцо делла Волпайя — 1510 рік; Астрономічний годинник Пассмана — 1749 рік; Планетарій Ейсе Ейсінги — 1781 рік; Астрономічний годинник Єнса Ольсена — 1955 рік.
Антична доба
Стародавні попередники Астраріума були складними механічними приладами, своєрідними спробами змоделювати положення і рух планет, але жодних коментарів щодо будови таких приладів або керівництв з їх виготовлення не збереглось. Архімеду приписують використання планетарію (примітивної версії Астраріума), чи «небесної сфери», за допомогою якої можна було спостерігати за рухом планет, сходом Сонця і Місяця, фазами і затемненнями Місця, зникненням обох небесних тіл за лінією горизонту.
Наочне підтвердження того, що складні механічні пристрої існували задовго до Астраріума Джованні де Донді, було виявлене на початку XX століття. У 1900—1901 роках поблизу грецького острова Антикітера групою ловців губок були знайдені рештки затонулого корабля. Під керівництвом археолога Валеріоса Стаїса на поверхню серед інших знахідок була піднята брила окисненого матеріалу, всередині якої містився механізм з шестернями. Він затонув близько 70 року до н. е. і став знаний як Антикітерський механізм — аналог Астраріума.
Цей механічний інструмент розраховував позиції небесних тіл і вказував положення самого спостерігача на поверхні Землі. Антикітерський механізм вважають раннім аналоговим комп'ютером, який був створений для розрахунку положення Сонця і Місця на певну дату. 2002 року Майкл Райт (), спеціаліст зі стародавніх механічних приладів з Лондонського музею науки, припустив, що механізм міг моделювати не тільки рух Сонця і Місяця, а також п'яти відомих у давнину планет — Меркурія, Венери, Марса, Юпітера і Сатурна. Згодом, у 2005 році, стартував греко-британський проєкт Antikythera Mechanism Research Project, під час якого були проведені докладні дослідження Антикітерського механізму. Оскільки цей пристрій провів під водою майже дві тисячі років, більша частина його фрагментів постраждала від корозії. Незважаючи на це, дослідникам вдалось вивчити подробиці його будови, а також зрозуміти надписи, які вкривають деякі поверхні. Розібравшись у надписах, вчені виявили, що на більшості шестерень вигравірувані саме назви планет. Цей факт підтвердив припущення Райта. Також фрагменти механізму досліджували рентгенівським випроміненням, це допомогло у виготовлені копій стародавнього інструменту.
82 фрагменти Антикітерського механізму, знайдені на місці корабельної аварії, нині експонуються в Національному археологічному музеї в Афінах. Для визначення їх віку були проведені дослідження двома безпечними методами ( і комп'ютерна томографія), в результаті була визначена приблизна дата створення механізму — 150—100 роки до н. е. Антикітерський механізм залишається винятком, оскільки про жоден інший подібний пристрій до сьогодні не виявлено жодних даних. Перед занепадом Римської імперії технологія його створення була загублена. Подібних за складністю пристроїв не існувало аж до XIV століття — часу появи в Європі механічного астрономічного годинника.
Середні віки і Ренесанс
Астраріум Джованні де Донді Перший задокументований випадок виготовлення астрономічного годинника пов'язаний з ім'ям італійця Джованні де Донді (бл. 1318—1389), жителя Падуї, середньовічного лікаря і ученого, який займався астрономією і хорологією. Джованні був одним з найзначніших астрономів свого часу. Інтерес до астрономії і виготовлення годинників він успадкував від свого батька , який у 1344 році спроєктував і за сприяння принца побудував на П'яцца деї Сіньйорі в Падуї вуличні куранти, розміщені пізніше на на П'яцца Капітаньято. Цей астрономічний годинник був першим у своєму роді, однак у 1390 році він згорів під час штурму палацу міланцями. Сьогодні на вежі Падуї працює годинник, реконструйований за прототипом Якопо де Донді.
Джованні спроєктував і збудував новий астрономічний годинник, так званий «Астраріум», або «Планетаріум» — механічний дисковий годинник з гирями і механізмом бою. Згідно з більшістю джерел, Астраріум був створений у проміжку між 1348 і 1364 роками. Джованні працював над Астраріумом тривалий час — протягом 16 років. Після завершення і демонстрації винаходу на головній площі Падуї механізм був розміщений у бібліотеці замку. Виготовлення Астраріума для того часу було надзвичайно складною задачею, оскільки жодна майстерня не була пристосована для таких робіт. Джованні випередив час: при виготовленні Астраріума він використав методи механіки, які увійшли у широку практику лише декількома століттями пізніше. Можливо це було причиною того, що у наступні після створення Астраріума століття ніхто не міг його відремонтувати — бракувало достатньо кваліфікованих спеціалістів у цій справі. Астраріум демонстрував шлях Сонця, Місяці і п'яти планет, що обертались навколо Землі відповідно до панівної на той час геоцентричної моделі Птолемея (див. також «Альмагест»). Джованні також виміряв довжину кожного дня у годинах та хвилинах і за допомогою Астраріума вказав точну дату і ім'я святого, якого шанують у певний день.
Джованні присвятив Астраріуму роботу Tractatus Astrarii (), в якій навів його докладний опис. Вперше ця книга була видана у 1389 році в Падуї. Вона була перевидана у 1960 році Ватиканською бібліотекою в Римі і у 2003 році — женевським видавництвом «Дро» ().
У 1381 році де Донді подарував свій Астраріум герцогу Джану Галеаццо Вісконті. Пристрій розмістили в бібліотеці замку герцога в Павії, де він залишався принаймні до 1485 року. Відомо, що в першій половині XVI століття Астраріум був відремонтований після поломки. Цю роботу виконав (1501—1585), італо-іспанський майстер, відомий також виготовленням складного астрономічного годинника, який відображав річний рух Сонця, Місяця і планет (відповідно до геоцентричної моделі). 1630 року оригінал Астраріума Джованні де Донді був загублений в Мантуї, його подальша доля невідома.
Планетаріум Лоренцо делла Волпайя
Ще одна згадка про астрономічний годинник, який демонструє рух планет, відноситься до другої половини доби Відродження і пов'язана з італійським майстром Лоренцо делла Волпайя (, 1446—1512). Він був відомим архітектором, ювеліром, математиком і годинниковим майстром, що заснував флорентійську династію годинникарів (it) (шляхом батька пішли його сини Камілло, Бенвенуто і , а також племінник Джироламо).
Як годинникар делла Волпайя став відомий завдяки виготовленню планетарного годинника. Він мав вишукано прикрашений великий диск-циферблат, який був розділений на годинникові секції і відображав знаки зодіаку. Такий циферблат, інноваційний на той час, давав спостерігачу можливість слідкувати, не відводячи очей від інструменту, за рухом всіх планет, відомих на той час — Сатурна, Юпітера, Марса і Меркурія. Менший диск, який рухався за годинниковою стрілкою, мав шість секцій. В п'яти з них знаходились диски перерахованих вище планет, і обертались проти годинникової стрілки. У шостій секції знаходився механізм під назвою «дракон», який показував місячні вузли і затемнення. В центрі планетаріума також знаходились диски, що показували фази і вік Місця, а також мали сонячний вказівник. Годинник відзначав (дзвоном) години, дні і місяці.
Подібно Астраріуму де Донді, основною задачею планетаріума делла Волпайя був не точний хронометраж часу, а відображення позиції небесних тіл відносно Землі (в ті часи ще панували геоцентричні уявлення). Виробник такого годинника повинен був мати значні знання в галузі астрономії, точних наук і побудови механізмів.
Відомо, що Лоренцо делла Волпайя виготовив дві моделі такого годинника. Одна була виконана на замовлення Лоренцо Медічі (1449—1492) як подарунок Матяшу I (1443—1490), королю Угорщини. Інша модель годинника Лоренцо була виготовлена ним у 1510 році і віддана владі для розміщення у Залі лілій (у той час Sala dell'Orologio — Залі годинників) в Палаццо Веккіо. Майстерню Лоренцо на вулиці успадкували його сини, які працювали в ній протягом всього XVI століття.
У 1560 році Джироламо, племінник Лоренцо, відбудував годинник дядька, але вже наприкінці XVII століття він був втрачений (можливо, розібраний або зруйнований).
Новий час
Астрономічний годинник Пассмана
У наступні сторіччя було зроблено ще декілька подібних конструкцій. Одним з прикладів є астрономічний годинник Пассмана — інструмент, створений у 1749 році інженером Клодом-Симном Пассманом (, 1702—1769), годинникарем Луї Дотьє (, 1730—1809), скульпторами і майстрами з бронзи Жаном-Жаком Каффері (1725—1792) і (1714—1774). Годинник показував поточний час, дату, фази Місяця і рух планет. Годинник Пассмана, у порівнянні з Астраріумом, показував рух планет відповідно до геліоцентричної системи, а не геоцентричної. Він був виконаний з позолоченої бронзи, сталі, міді й скла, а також частково вкритий емаллю. Двометрову конструкцію годинника вінчала планісфера, в центрі якої було розташоване Сонце, навколо нього обертались планети, в тому числі Земля, а навколо Землі обертався Місяць. Планісферу обрамовували кільця з позначенням знаків Зодіаку і лінії рівнодення. На бронзовій кулі, що позначала Землю, були показані країни і деякі міста. Варто відзначити, що механізм був розрахований на демонстрацію всіх елементів аж до 9999 року.
Годинник був продемонстрований Французькій академії наук у серпні 1749 року, схвалений і пізніше представлений королю Людовику XV у 1753 (1750) році. Королі і представники дворянства у ті часи мали певну пристрасть до науки, а Людовик XV цікавився астрономією, географією і супутніми винаходами, тому придбав цей годинник того ж року. У 1754 (1760) році він розмістив годинник Пассмана в Кабінеті з годинником Малих апартаментів Короля у Версальському палаці, де вони перебувають і сьогодні.
Планетарій Ейсе Ейсінги