Durant des siècles, les positions des étoiles sont empruntées au catalogue d’étoiles de l’Almageste de Claude Ptolémée et il faut attendre la fin du XVI^e siècle, et les nouvelles observations de Tycho Brahe (1540-1601), pour que celles-ci deviennent plus précises.

Au XVI^e siècle, les savants tels Gemma Frisius ou Gérard Mercator, son élève, ont accès à des catalogues d’étoiles qui possèdent tous un point commun : les positions y sont décrites dans un système de coordonnées dont le plan fondamental est l’écliptique. Sur un globe céleste, tel celui de Frisius en 1537, les méridiens sont en général tirés du pôle écliptique Nord au pôle écliptique Sud, et non comme c’est le cas pour un globe terrestre, du pôle équatorial Nord au pôle équatorial Sud.

Le globe céleste de Mercator est par contre un des rares exemples qui s’écarte de l’usage de l’époque pour déployer un système de coordonnées équatoriales, le distinguant des autres constructeurs de globes célestes de son temps. Il s’agit d’une démarche qui est loin d’être évidente pour près de mille étoiles et les experts supposent que Mercator devait disposer d’une méthode efficace de conversion des coordonnées, portant à croire qu’il a utilisé un astrolabe universel.

Schéma des coordonnées équatoriales

Dans ce système, la Terre est au centre. Le prolongement de son équateur sur la sphère céleste donne l’équateur céleste (cercle bleu). De même pour ses pôles nord et sud. L’écliptique (cercle jaune) est le plan de l’orbite de la Terre autour du soleil. Le cercle horaire, ou méridien de l’étoile considérée, est le grand cercle passant par les pôles et l’étoile elle-même. L’intersection de l’écliptique avec l’équateur céleste définit deux points. Celui pointant dans la constellation des Poissons s’appelle le point vernal. A partir de ce point, on établit l’ascension droite sur l’équateur céleste (ligne rouge horizontale). La déclinaison est déterminée à partir de la position de l’objet sur le méridien (ligne rouge verticale).

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