Heliostater är vetenskapliga instrument som använder en spegel för att reflektera solens ljus i en viss riktning. Eftersom solens position i förhållande till jorden förändras under dagen, har de flesta heliostater någon form av mekanism inbyggd för att spåra denna rörelse. Enkla sådana använder en vanlig urverksmekanism för att följa solen, medan mer komplexa heliostater inkluderar spårare som känner av solens position på himlen eller innehåller mikrobearbetningsprogram som kompenserar för solens vinkel under hela solåret.
Ordet heliostat är en sammansättning av det grekiska ordet för ”sol”, helios och ordet för ”stilla” eller ”stationär”, stat, och det verkar ha myntats i mitten av 18-talet. Som med många vetenskapliga uppfinningar från den perioden har ett antal uppfinnare krediterats för enheten, vilket gör det oklart vem som faktiskt är ansvarig för den. Den vanligaste användningen av heliostater under 18-talet var för astronomiobservationer och optiska experiment. På 20-talet användes uppsättningar av speglar i en rad mestadels vetenskapliga tillämpningar, inklusive elproduktion, astronomi, arkitektur och solbelysning.
På vissa sätt fungerar heliostaten ungefär som solrosen, som spårar solens rörelse över himlen för att maximera exponeringen. Mekaniska heliostater fungerar på liknande sätt, och vanligtvis med samma slutmål att utnyttja solens energi. Den mest grundläggande heliostaten innefattar en vridbar urverksmekanism med en spegel placerad på den för att följa solens framfart över himlen och reflektera dess ljus till en inställningspunkt. I en laboratoriemiljö, där enheten kan flyttas för att kompensera för förändringar i solens vinkel, är denna typ av enhet tillräcklig. Mer komplexa automatiserade heliostater använder mjukvara och sensorer för att orientera sig i förhållande till solen. Företag som säljer heliostater för att tillhandahålla arkitektoniska belysningsaccenter eller integrerade belysningslösningar erbjuder dem vanligtvis inbäddade mikroprocessorer som kan beräkna solcellspositioneringsalgoritmer.
Massiva uppsättningar av heliostater som reflekterar ljus till specifika platser och distributionssystem kan hittas i höghus, på solenergigårdar, som arkitektoniska effekter på strukturer över hela världen och i många astronomilaboratorier. Användningen av heliostater i arkitekturen växer, eftersom solljus är effektivt, gratis och tilltalande omgivningsbelysning. I labb används heliostater för solobservationer, inklusive mätningar av solstrålning, såväl som för energiproduktion, värmegenerering och andra tillämpningar. Många labb har också siderostater, designade för att spåra andra stjärnor än solen.