In der Sammlung des Instituts für Astronomie und Astrophysik, gegründet 1964 als Lehrstuhl für Theoretische Astrophysik, befindet sich der erste im Jahr 1752 von Cassini für die Sternwarte des Schlosses Hohentübingen erworbene Quadrant aus Gusseisen. Weitere Instrumente der Sammlung sind etwa ein tragbares Passageinstrument und ein parallaktisch montiertes Fernrohr, die einhundert Jahre später erworben wurden und mit denen sich deutlich präzisere Messungen vornehmen ließen. Von neueren wissenschaftlichen Aktivitäten zeugen Instrumente, die ab Mitte der 1960er-Jahre im Institut gebaut wurden. Diese Unikate, unter anderem ein Aries Weltraum-Spiegel, wurden für weltraumgestützte Teleskope entwickelt, gebaut und eingesetzt. Mit ihnen ließen sich Strahlungen von kosmischen Objekten beobachten, die vom Erdboden aus nicht messbar sind. Das einzige Weltraumteleskop, das die Erde zwei Mal verlassen hat und heil zurückkehrte, ist das Spitzenstück der Sammlung.

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