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खगोलीय जानकारी से लैस यह घड़ी सूर्य, चंद्रमा, राशि चक्रों और ग्रहों की सापेक्ष स्थिति प्रदर्शित करने वाले तंत्रों से सुसज्जित है। हालांकि इसकी कोई स्पष्ट परिभाषा नहीं है, लेकिन खगोलीय घड़ी उसे माना जा सकता है जिसमें सूर्य और ग्रहों की स्थिति मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले एस्ट्रोलैब को स्वचालित रूप से प्रदर्शित करने वाला तंत्र हो। माना जाता है कि 15वीं शताब्दी से पहले बनी घड़ियाँ जल या भार से चलती थीं। विश्व की पहली सटीक खगोलीय घड़ी इतालवी जियोवानी डोंडी (1318-1389) द्वारा डिज़ाइन की गई "डोंडी घड़ी" मानी जाती है। हालांकि इसका कोई वास्तविक नमूना अब मौजूद नहीं है, डॉ. लुडविग ओचस्लिन ने 1990 के दशक में ब्लूप्रिंट से इसे हूबहू पुनर्निर्मित किया था। आज की सबसे जटिल खगोलीय घड़ी नॉर्वे के रासमस जोनाथन सोम्स (1893-1967) द्वारा निर्मित "घड़ी संख्या 4" (67) है। सूर्य, चंद्रमा और राशि चक्रों के अलावा, यह सूर्य के धब्बों को भी प्रदर्शित कर सकती है। इसे 2002 में सोथबी में नीलाम किया गया था और एक अज्ञात संग्राहक द्वारा खरीदा गया था।