История основания Главной (Пулковской) астрономической обсерватории Академии наук неразрывно связана с богатой событиями историей развития точных наук в России. Еще император Петр Великий ввел в России изучение точных наук и их практические приложения, в частности приложения астрономии содействовавшей успехам любезной сердцу царя "навигацкой науки". Во время своих путешествий в Данию и Англию Петр Великий никогда не упускал возможности посетить и тамошние астрономические обсерватории. Так, из журналов астрономических наблюдений, изданных королевским астрономом Великобритании Флэмстидом под названием "Historia Coelestis Britannica", мы узнаем, что 6 февраля и 8 марта (по старому стилю)1698 г. Петр Великий посетил Королевскую Гринвичскую обсерваторию. Под датой 6 февраля читаем следующую запись: "Serenis-simus Petrus Moscoviae Czarus observatorium primum visum venit,lustratisque Instrumentis habitu private abiit. Aderant secum Bruceus, parentibus Scotis Moscoviae natus, Legatus Militaris;J. Wolfius et Stilcus Mercatores Angli" ("Светлейший Петр, царь Московии,впервые посетил обсерваторию и после осмотра инструментов удалился инкогнито. Его сопровождали военачальник Брюс,рожденный в Московии от шотландских родителей, и английские купцы И. Вольф и Стилк"). Запись от 8 марта 1698 г. свидетельствует о наблюдении Петром Великим Венеры в момент ее верхней гринвичской кульминации, причем речь идет не о простом созерцании планеты в зрительную трубу стенного квадранта, а о наведении Петром горизонтальной нити для измерения зенитного расстояния Венеры и о наблюдении ее прохождений через три вертикальные нити для определения момента времени этой ргской Академии наук продолжилось после смерти ее основателя при императрице Екатерине I. На должность профессора астрономии был приглашен из Парижа астроном и географ Жозеф Николя Делиль, ученик знаменитого Джана Доменико Кассини. Во время поездки в Европу в 1717 г. Петр Великий встретился с ним и пригласил его в Петербург. Сохранилось письмо к лейб-медику царя Л. Л. Блю-ментросту от 8 сентября 1721 г., в котором Делиль изложил предлагаемую им программу работ в России. В эту программу входили:
1. Градусные измерения вдоль меридиана и параллели Петербурга, необходимые для определения истинной фигуры Земли.
2. Астрономическое определение широт и долгот главных пунктов по всей территории страны и проведение триангуляции как основы для составления точной карты России.
3. Основание в Петербурге астрономической обсерватории и организация на ней систематических наблюдений, одновременных с наблюдениями на других обсерваториях Европы.
4. Определение точного расстояния до Солнца, Луны и других небесных тел, а также построение теорий их движения. Особое внимание уделялось созданию теории движения Луны, что было важно для мореплавателей, поскольку они использовали ее для определения долготы места корабля в открытом море по методу "лунных расстояний".
5. Исследование атмосферной рефракции и проведение "всевозможных физических экспериментов и наблюдений, которые из-за различия температуры России от других стран Европы могли бы принести наибольшую пользу для познания натуральных вещей".
6. Подготовка русских научных кадров.
7. Составление трактата по астрономии, включающего как основы этой науки, так и ее историю.
Петр I одобрил эту программу и даже торопил Делиля с приездом в Россию, однако, по ряду причин тот приехал в Петербург лишь в начале 1726 г. Вместе с ним приехали его жена, младший брат и инструментальный мастер Пьер Виньон. Для семьи Делилей у генерал-лейтенанта М. А. Матюшкина на окраине города, неподалеку от Смольного двора, был арендован дом.
В это время здание Кунсткамеры, в башне которого предполагалось разместить обсерваторию, еще строилось, поэтому Делиль, торопившийся приступить к астрономическим наблюдениям, оборудовал в доме Матюшкина небольшую обсерваторию. Инструменты для нее он привез с собой из Парижа, а наладил их мастер Виньон. Привезенными Дели-лем инструментами были "квадрант радиусом в 18 дюймов, работы Ша-пото-младшего, с трубой и астрономические часы с секундами работы Этиенна". Помимо этих инструментов Делиль пользовался полученными из Академии наук еще двумя зрительными трубами с фокусным расстоянием первой, равным 15 французским футам, а второй - 20,5 французских футам (то есть, 4,87 метра и 6,66 метра, соответственно). Несмотря на домашние условия Делилю удалось провести ряд наблюдений, из которых результаты наблюдений затмений спутников Юпитера, проведенных им в своей обсерватории в 1726 и 1727 гг., были опубликованы и получили высокую оценку.
29сентября 1726 г. Делиль переселился в квартиру в здании Кунсткамеры. В этот момент, как писал Делиль, обсерватории еще не было, "имелись, так сказать, ее основания". Поселившись в Кунсткамере, Делиль просмотрел чертежи обсерватории, созданные архитектором Гаэтано Кьявери, который в этот период занимался достройкой здания, и, "не найдя их подходящими с точки зрения наблюдений, <...> предложил чертеж с описанием". Этот чертеж приведен на Рис. 1, на котором А - зал для анатомического театра; В - зал для Большого Готторпского глобуса.; С - зал для астрономических наблюдений, производимых внутри здания; Р, Q - два квадранта, неподвижно закрепленные в плоскости меридиана места; RSTV - полуденная линия или меридиан места; L - печь; D - верхняя обсерватория; ЕЕ - крытая галерея; НН - открытая галерея. Далее Делиль предлагал архитектору над помещением D воздвигнуть купол и украсить его небольшой балюстрадой и фонарем с кровлей, на которой установить флюгер.
Судя по гравюре 1741 г. (Рис.2) к моменту окончания строительства башни (по-видимому, к 1734 г.) все предложения Делиля были выполнены. Правда, вместо предусмотренного Делилем флюгера башенку венчала армиллярная сфера. Это изменение предложил П. Виньон и он же, по-видимому, изготовил сферу.
Современный исследователь истории астрономии Н. И. Невская реконструировала оборудование Астрономической обсерватории.
Согласно ее реконструкции, обсерватория размещалась в трех расположенных одно над другим помещениях башни. В круглом зале над Глобусом находилась так называемая нижняя обсерватория. В ней через весь зал под его потолком была протянута горизонтальная нить, отмечавшая линию Петербургского меридиана; перпендикулярная к ней нить отмечала линию первого вертикала. Среди инструментов, находившихся в этом помещении, прежде всего следует назвать закрепленный на стене металлический секстант радиусом в 5 футов работы английского мастера Раун-лея с установленным в плоскости меридиана и неподвижно закрепленным 5 - футовым телескопом, направленным по высоте звезды а Лиры. Около секстанта находилось несколько маятниковых часов, ход которых сверялся систематически. Кроме того, там имелось несколько переносных инструментов. На стене нижней обсерватории была повешена карта звездного неба, а также имелось 28 карт звёздного неба, на которых были нанесены звезды по каталогу Дж. Флэмстида.
Помещение нижней обсерватории окружала крытая галерея, на которой располагались различные метеорологические инструменты - дождемеры, барометры, термометры.
На следующем этаже башни располагалась средняя обсерватория. В ней, подобно нижней, были протянуты нити, отмечавшие положение меридиана и первого вертикала. До 1741 г. здесь основным инструментом был телескоп с фокусным расстоянием в 9 футов; с помощью "параллактической машины", управляемой вручную, можно было удерживать наблюдаемый объект в поле зрения наблюдателя. Здесь имелись маятниковые часы и несколько переносных астрономических инструментов. Средняя обсерватория использовалась, славным образом, для наблюдений Солнца, солнечных пятен , а также солнечных и лунных затмений и затмений спутников Юпитера.
Внутри верхней обсерватории, расположенной над средней, была оборудована небольшая камера-обскура, свет в которую проникал через 5-футовый телескоп, и изображение проецировалось на экран. Позднее, в 1741 г. там был установлен специальный прибор Гевелия для наблюдения солнечных затмении. Наиболее важными были проводившиеся здесь работы по изучению дифракции света, но в 1738 г. они закончились, и с этого времени верхняя обсерватория превратилась в склад геодезических приборов и инструментов.
По свидетельству французского астронома де-Лаланда, Академическая обсерватория в Санкт-Петербурге была одной из наиболее великолепных в Европе. И. И. Невская писала даже об "астрономической школе", созданной Делилем в Петербургский период его деятельности. Выдающийся астроном В. Я. Струве выделил в истории астрономических исследовании в Петербурге второй четверти XVIII века три периода:
1. (1726-1727) - в доме Матюшкина,
2. (1727-1735) и
3. (1735-1747) - в здании Кунсткамеры. Если вначале Делиль поневоле работал один, то в дальнейшем он привлекал к своей работе Ф. X. Майера, Л. Эйлера, Г. В. Крафта и др.. Позднее он поддержал С. Д. Красильникова и Н. И. Попова в их стремлении заниматься астрономией. Что же было сделано в эти три периода, из которых наиболее продуктивным В. Я. Струве считал последний. Из пунктов предложенной им в свое время программы астрономических исследований в России Делиль, пожалуй, не выполнил только один, последний. Он, находясь в России, так и не написал трактата по астрономии, зато все остальные пункты его программы были выполнены полностью. Так, в соответствии с пунктом 1 под руководством Делиля в 1737 и 1739 гг. на льду Финского залива были выполнены градусные измерения между Петергофом и Дубками. На их основе Л. Эйлер и X. Н. Винсгейм составили таблицы, дающие длину градуса меридиана и параллели под разными широтами.
В хронике точных географических изысканий славное место занимают работы А. Красильникова, Г. В. Краффта, Г. М. Ловипа,* II. И. Исленьева, С. Я. Румовского, П. Б. Иноходцева и других ученых. Российские астрономы впервые применили наиболее совершенные по своему времени методы геодезических работ.Уже в 1740 г. Делиль сделал попытку определения долготы Борезова по наблюдениям Луны на переносном пассажном инструменте; Исленьев, ученик Эйлера и Лекселя, с 1770 г. систематически наблюдал кульминации Луны и соседних с ней звезд в зрительную трубу своего квадранта с целью определения долгот.Учреждая Санкт-Петербургскую обсерваторию, Петр Великий не ограничивался лишь приложениями астрономии к географии;инструменты, которыми обсерватория располагала в то время,равно как и заказанные впоследствии, свидетельствуют о том, что обсерватория была предназначена для активного участия в больших астрономических исследованиях широкого масштаба.
Однако астрономы в Санкт-Петербурге признали вскоре недостаточную эффективность обсерватории из-за ее расположения в большом городе и из-за ее традиционной архитектуры (она помещалась в башне наверху здания), хотя уже к 1760 г. обсерватория под руководством А. Н. Гришова** получила два первоклассных инструмента: большой стенной квадрант с радиусом круга в 8 футов и пассажный инструмент с фокусным расстоянием 5 футов работы известнейшего мастера-механика Берда. Гринвичская обсерватория, которую в то время возглавлял Брадлей, была единственным астрономическим учреждением на Западе, обладавшим инструментами столь же высокого качества.
А. Н. Гришов составил план создания и проект новой обсерватории, расположенной за городом; однако ни ему, ни С. Я. Румовскому не удалось осуществить задуманное. Наконец,П. Б. Иноходцев, не имея возможности из-за преклонного возраста преодолеть 120 ступеней лестницы, ведущей на старую обсерваторию, построил себе небольшую частную обсерваторию возле ботанического сада вблизи реки Фонтанки (на этом месте впоследствии был возведен Павловский кадетский корпус).Два больших инструмента, заказанные у механика Берда, после того как они пролежали в упаковке 40 лет, были установлены наконец в двух боковых помещениях старой обсерватории, примыкавших к главному залу. При таком крайне неблагоприятном размещении они могли приносить лишь ничтожно малую пользу науке. С их помощью Ф. А. Шуберт и В. К. Вишневский выполнили свои замечательные наблюдения двух больших ярких комет,появившихся в 1807 и 1811 гг. Вскоре, однако, эти инструменты превратились в реликвии прошедшего XVIII столетия.
Неудачей окончилась также последняя попытка приобретением меридианного круга работы Эртеля в 1827 г. выдвинуть Санкт-Петербургскую обсерваторию в разряд действующих. Отсутствие солидного фундамента, частые и сильные сотрясения инструментов от проезда карет и ломовых телег, близость дымвых труб огромного города и испарения от Невы делали реальный успех в астрономических наблюдениях невозможным. Проект вынесения обсерватории за пределы Санкт-Петербурга не осуществлялся в течение 75 лет; это можно объяснить отсутствием подходящих для устройства астрономической обсерватории мест вблизи Санкт-Петербурга, ограниченного на западе водами Финского залива, на востоке и юге - болотистыми низменностями,окружающими Неву на протяжении более 20 верст. Единственная местность, более возвышенная и примыкающая к городу, была расположена к северу от него, на песчаных холмах, на которых находились владения графа А. Кушелева-Безбородко и Лесотехнический институт. Но и эта территория представляла крайние неудобства для строительства будущей обсерватории.Оставалось поэтому перенести обсерваторию либо в окрестности Царского Села, либо в места по соседству с селом Парголово. Однако в XVIII в. не существовало достаточно легких и удобных средств передвижения, поэтому представлялось несовместимым с интересами Академии наук и с работой астрономов удаление обсерватории на 20 верст (!) от центра Санкт-Петербурга.
В 1827 г. Академия наук вновь вернулась к рассмотрению старого проекта переноса обсерватории за пределы столицы и поручила известному физику Г. Ф. Парроту составить план и смету строительства будущей обсерватории, определить ее бюджет и оснащение инструментами при ее размещении на участке земли площадью в три десятины, предоставленном для этой цели графом А. Кушелевым-Безбородко. Этот новый проект должен был быть представлен царю Николаю Первому министром народного просвещения князем А. К. Ливеном на рассмотрение. Однако весной 1830 г. царем Николаем Первым было одобрено продолжение триангуляционных работ по измерению северной части дуги меридиана в России, а руководство этими астрономо-геодезическими изысканиями было поручено молодому директору Дерптской обсерватории В. Я. Струве. В интересах этого огромного и важного предприятия В. Я. Струве предпринял научно- деловую поездку за границу для заказа в Мюнхене у известных оптиков-механиков того времени нескольких инструментов, предназначенных для выполнения этих работ, прежде всего геодезических, с введением в них ряда существенных усовершенствований, ведущих к значительному повышению точности угловых измерений и ускорению всех изыскательских операций. По возвращении из этой поездки в 1831 г. В. Я. Струве доложил царю в присутствии министра народного просвещения о ее результатах. Последствия этого доклада В. Я. Струве и беседы его с царем оказались более чем неожиданными: наряду с распоряжением о значительном увеличении годового бюджета Дерптской обсерватории (в четыре раза!) император приказал строить новую обсерваторию в окрестностях к югу от Санкт-Петербурга, а именно на Пулковском холме. В. Я. Струве впоследствии вспоминал, как, проезжая впервые мимо Пулкова в 1828 г., он был столь поражен местностью, что воскликнул: "Здесь, на Пулковском холме мы увидим в один прекрасный день Санкт-Петербургскую обсерваторию". Действительно, зеленые поля и луга, окруженные в то время густыми лесами, предоставляли исключительно благоприятные условия для устройства астрономической обсерватории, так как полностью защищали ее от пыли расположенных вблизи больших дорог. Гряда возвышенностей, называемая ныне Пулковскими высотами, состоит из трёх холмов и расположена к югу от Санкт-Петербурга. На восточном холме высотой над уровнем моря 39.9 м в настоящее время располагаются поля деревни Шушары. Обсерваторию было решено строить на центральном холме, высота которого достигает 74.9 м над уровнем моря; высота западного холма, называемого "Глиняная горка", достигает 66.6 м.
В октябре 1833 г. был оглашен царский указ о строительстве обсерватории по проекту, разработанному Академией наук и представленному ее президентом графом Уваровым, одновременно назначенным министром народного просвещения России. 28 октября 1833 г. было получено распоряжение Николая Первого о заказе астрономических инструментов и о выделении из казны суммы в 100 тысяч рублей ассигнациями с марта 1834 г. для начала строительных работ.
Первоначальный план будущей обсерватории в общих чертах совпадал с планом Дерптской обсерватории, за исключением,разумеется, размеров и многочисленных добавлений, например двух вращающихся башен-павильонов, более просторных жилых построек для астрономов со всеми удобствами и аксессуарами,которые требовались из-за удаленности от города, пирамидального павильона для установки в нем телескопа Гершеля с фокусным расстоянием в 20 футов, находившегося в распоряжении Академии наук с 1803 г. Смета на строительство и на приобретение новых инструментов достигала 130 тысяч рублей серебром. Упомянутый телескоп Гершеля вместе со старинной ахроматической зрительной трубой с фокусным расстоянием в 18 футов и 4-дюймовым объективом и с меридианным кругом Эртеля должны были быть переданы из старой обсерватории в новую. Остальные четыре главных инструмента, наиболее значительным и важным из которых был 11-дюймовый телескоп на параллактической монтировке, должны были быть заказаны. Однако ввиду крайней важности организации новой обсерватории министр Уваров назначил специальную комиссию из четырех академиков - В. К. Вишневского, П. Н. Фусса, Г. Ф. Паррота и В. Я. Струве -с целью всестороннего изучения этого плана. Осенью 1834 г. академика Паррота как члена этой комиссии сменил академик Э. X. Ленц.
В. Я. Струве неоднократно приезжал из Дерпта в Санкт-Петербург для участия в заседаниях комиссии и, ознакомившись с первоначальным планом, пришел к выводу о "несоответствии его ни предназначению новой обсерватории, ни научной славе Отечества нашего".
Комиссия под председательством почетного члена Академии наук адмирала А. С. Грейга, основавшего и построившего Николаевскую морскую обсерваторию, установила принципы и определила цели решения всей проблемы в целом следующим образом:
1. четко определить характер и цели новой обсерватории - она должна быть главной обсерваторией России и как таковая служить средоточием объединения работ всех остальных обсерваторий государства Российского;
2. наметить общий план наблюдений и работ в соответствии с названной целью; этот план зависел от выбора астрономических инструментов и от научного персонала учреждения;
3. назначить администрацию и службы обсерватории;
4. в соответствии со всеми этими данными уточнить план строительства как самой обсерватории, так и жилых зданий и других вспомогательных помещений;
5. установить годовой бюджет расходов на содержание нового учреждения.
После детального и тщательного обсуждения этих различных проблем комиссия сначала составила:
1. проект устава и бюджета обсерватории;
2. программу внутреннего устройства здания обсерватории и вспомогательных строений, которая должна была служить отправной точкой для архитектора, которому будет поручено составление планов и сметы строительства;
3. список и предварительную оценку стоимости заказываемых инструментов.
В.Я. Струве
Поскольку два члена комиссии выразили различные мнения об административных взаимоотношениях между научными сотрудниками обсерватории и о выборе архитектора, то царь Николай Первый решил, что лишь директор должен руководить работами сотрудников в той мере, в какой они относятся к области деятельности обсерватории. Административные обязанности целиком возлагаются на того же директора, выступающего в качестве "главного хозяина". В отношении вопроса о выборе архитектора император распорядился о поручении составить планы нового учреждения двум профессорам архитектуры из Академии художеств независимо друг от друга в соответствии с программой, разработанной комиссией. Комиссия единогласно утвердила Пулковский холм, возвышающийся на 35 саженей над уровнем Невы,как место строительства новой обсерватории, для которого в распоряжение Академии наук было передано 20 десятин земельных угодий. По личному распоряжению царя крестьянам, владевшим на переданных землях домами и фруктовыми садами, была отписана равноценная близлежащая территория с обязательством восстановления домов и переноса садов за счет казны. В этом же распоряжении было указано о запрете возведения каких бы то ни было строений в пределах версты от южной границы участка, принадлежащего обсерватории. Северная сторона не вызывала никаких опасений, так как весь крутой склон Пулковского холма вплоть до села Пулкова принадлежал обсерватории, возвышавшейся над самим селом на 22 сажени. Оба архитектора, А. П. Брюллов и К. А. Тон, представили свои проекты 24 февраля 1834 г.; комиссия единодушно сделала свой выбор в пользу А. П. Брюллова, который и был затем назначен архитектором проекта новой обсерватории. Во время аудиенции у царя В. Я. Струве получил распоряжение отправиться в поездку за границу к лучшим европейским механикам и заказать в соответствии со своими идеями и замыслами астрономические инструменты, получив в смысле возможности расходов, по его собственному выражению, "carte blanche".
Строительство обсерватории началось весной 1834 г. В феврале 1835 г. архитектор А. П. Брюллов представил окончательную смету строительства, включая стоимость покупки и обработки камня для фундаментов инструментов и изготовления мебели: сметная сумма достигала 501 300 рублей серебром. Всего же было отпущено 600 150 рублей серебром. Торжественный акт закладки обсерватории состоялся 21 июня 1835 г., а тремя годами позднее, 19 июня 1838 г., Николай Первый издал указ, утверждавший штаты и устав новой обсерватории. Летом 1839 г. строительство было полностью завершено, а закупленные В. Я. Струве инструменты прибыли из-за границы. Торжественное открытие Пулковской обсерватории, ставшей впоследствии известной всему ученому миру под названием Imperialis Primaria Rossiae Specula Academica, состоялось 7 августа (по cтарому стилю) 1839 г. в присутствии всех астрономов РОССИИ, специально приглашенных по этому случаю в Санкт-Петербург.По выражению В. Я. Струве, "Пулковская обсерватория есть осуществление ясно осознанной научной идеи в таком совершенстве, какое только было возможно при неограниченных средствах,дарованных высоким ее основателем".
Фотография, конец 1880-х годов
В своем плане астрономических наблюдений Пулковской обсерватории В. Я. Струве высказал пожелание об участии всех российских обсерваторий в определениях координат всех звезд до 7'. Как было уже упомянуто ранее, составление звездных каталогов представляло для Пулковской обсерватории не самоцель, а эффективное средство для решения более общих проблем звездной астрономии, интерес к которой В. Я. Струве питал с самого начала своей астрономической карьеры, со времени работы в Дерпте. В дальнейшем знаменитые пулковские звездные каталоги стали основой для точных определений постоянных прецессии, нутации, аберрации, для изучения закономерностей в движениях звезд, зависящих от перемещения Солнечной системы в мировом пространстве, для уточнения величины рефракции в атмосфере Земли, определения абсолютных параллаксов звезд. Именно благодаря этим каталогам непревзойденной точности Пулковская обсерватория снискала славу "астрономической столицы мира" Высокое качество новых пулковских инструментов дало возможность В. Я. Струве дополнить ряды наблюдений двойных звезд, выполненные в Дерпте, наблюдениями двойных звезд, невключенных в свое время в его знаменитый каталог "Positiones Mediae". Несмотря на ревностное исполнение многочисленных IT сложных обязанностей на посту директора В. Я. Струве с увле(ением продолжал наблюдения двойных звезд с 15-дюймовым реЬрактором, внося все новые и новые звездные пары с известным всему астрономическому миру обозначением Е, и в 1847 г. издал свои знаменитые "Этюды звездной астрономии", в которых дал авторитетное и критическое изложение истории развития взглядов на строение звездного мира и доказательство существования поглощения звездного излучения в пространстве на основе звездно-статистических методов. Этим открытием межзвездного поглощения света В. Я. Струве опередил современные ему знания более чем на три четверти века.
В согласии с поставленными целями задача Пулковской обсерватории состояла в создании каталогов точных абсолютных положений звёзд на основе астрометрических наблюдений с четырьмя из пяти крупных инструментов, установленных в Пулкове. Многолетняя программа наблюдений, по замыслу В. Я. Струве, предусматривала повторение всех наблюдений каждые два десятилетия. Таким образом был создан ряд знаменитых Пулковских абсолютных каталогов на эпохи 1845.0, 1865.0, 1885.0 и 1905.0, продолженный позже на основе новых наблюдений абсолютными каталогами на эпохи 1930.0 и 1955.0.
В своём" Description de 1'Observatoire Astronomique Central de Poulkova" ("Описание Главной астрономической обсерватории в Пулкове") В. Я. Струве высказал мнение, что основным направлением научной деятельности Обсерватории должна быть звездная астрономия. Там же В. Я. Струве изложил перспективный план наблюдений на главных инструментах Обсерватории, состоявший в определении точных координат звезд Северного неба до 7-й звездной величины. Струве предложил определять абсолютные координаты звезд на Пассажном инструменте и Вертикальном круге, а относительные координаты - на Меридианном круге. Эта методика в будущем стала традиционной для Пулковской астрометрической школы.
К 1839 г. в Пулкове были установлены следующие астрономические инструменты:
1. Рефрактор с фокусным расстоянием 7 м и диаметром объектива 38 см, предназначавшийся, главным образом, для измерения координат двойных звезд и определения их тригонометрических параллаксов, иными словами - расстояний до звезд;
2. Большой пассажный инструмент Струве-Эртеля для определения прямых восхождений звезд и планет абсолютным методом;
3. Большой вертикальный круг Струве-Эртеля для определения склонений звезд и планет абсолютным методом;
4. Меридианный круг Репсольда - для определения координат светил относительным методом;
5. Пассажный инструмент Репсольда, установленный в первом вертикале, для определения постоянных аберрации и нутации;
6. Гелиометр - специальный инструмент для измерения относительно больших взаимных угловых расстояний между светилами, а также для измерения диаметра Солнца.
В дальнейшем сын В. Я. Струве, академик О. В. Струве, опираясь на щедрую поддержку Академии наук, обогатил инструментальную базу Обсерватории приобретением в 1885 г. самого большого в мире 30-дюймового телескопа-рефрактора, изготовленного в США знаменитыми телескопост-роителями Кларками - отцом Алваном и сыном Алваном Грэмом.
Одновременно с работами по составлению каталогов в Обсерватории Хуго Гюльденом разрабатывалась теория астрономической рефракции и на её основе А. И. Громадзским были составлены знаменитые "Пулковские таблицы рефракции", опубликованные Обсерваторией в 1870 г., многократно позже переизданные и используемые поныне.
В эти же годы В. Я. Струве совместно со своими коллегами занимался наблюдениями двойных звезд, определением расстояний до звезд и изучением Млечного пути. В 1847 г. вышла в свет его книга "Этюды звездной астрономии", в которой он доказал существование межзвездного поглощения света. К этому же периоду относится и опыт первых пулковских фотографических наблюдений. В дальнейшем, в 1874 г., на гелиографе фотографировалось прохождение Венеры по диску Солнца, а в 1884-1888 гг. на этом же инструменте были сфотографированы солнечные пятна с целью определения их координат.
Пулковская обсерватория быстро завоевала всемирный авторитет. В 1847 г. директор Гриничской обсерватории Джордж Эйри, посетив Обсерваторию, написал: "Ни один астроном не может считать себя вполне усвоившим современную наблюдательную астрономию в её наиболее разработанной форме, если он не познакомился с Пулковской обсерваторией". Пулковские абсолютные каталоги вошли с наибольшими весами в фундаментальные каталоги положений и собственных движений звёзд, созданные в ARI (Берлин, позднее Гайдельберг, Германия) и в USNO (Вашингтон, США). К примеру, при составлении американским астрономом Льюисом Боссом фундаментального каталога General Catalogue Пулковским абсолютным каталогам были приданы веса, в 3.6 раза превосходящие веса знаменитых Гриничских каталогов. Поэтому американский астроном Бенджамин Гулд назвал Пулковскую обсерваторию "астрономической столицей мира".
С самого своего основания Пулковская обсерватория принимала весьма деятельное участие в обширных геодезических предприятиях, проводившихся на территории России. Ни одна более или менее значительная работа не обходилась без участия Пулкова. Еще будучи в Дерпте, В. Я. Струве с 1822 г. в течение ряда лет обучал геодезии и астрономическим методам определения географических координат офицеров Генерального Штаба и флотских офицеров. Среди его слушателей были такие замечательные геодезисты и гидрографы как Фердинанд и Вильгельм Врангели, С. И. Зеленой, А. В. Вронченко. Затем эта деятельность В. Я. Струве была перенесена в Пулково. Известные в практической астрономии методы определения долгот были разработаны в Пулковской обсерватории и носят имена их создателей - Дёллена, Цингера и Певцова. В дальнейшем Уставом Пулковской обсерватории 1862 г. было определено всяческое её содействие геодезическим работам, а также обучение офицеров Корпуса военных топографов Генерального штаба практической астрономии и её приложениям к геодезии и географии. В 1856 г. в Пулкове была построена небольшая учебная обсерватория, снабженная необходимыми инструментами, и был открыт первый курс занятий с военными топографами, которые вначале проводил сам В. Я. Струве, а затем назначенный для этой цели один из пулковских астрономов. Обучение геодезистов в Пулкове продолжалось до 1928 г.
Центр круглого зала Пулковской обсерватории является начальной нулевой точкой триангуляции России. Пулковский меридиан, проходящий через эту точку, является основным для определения долгот, хотя формально все карты России сейчас привязываются к Гриничскому "нулевому" меридиану. До 1917 г. долготы на русских картах отсчитывались от Пулкова.
Подводя итоги геодезических работ, выполненных за первые 25 лет существования Обсерватории, второй её директор О. В. Струве писал: "Таким образом, Пулково постепенно сделалось научным сосредоточием всех работ, которые относятся к математической географии Российской империи, и мы радуемся возможности доставлять через то государству непосредственную практическую пользу".
Необходимо упомянуть ещё об одном фундаментальном вкладе Пулковской обсерватории в мировую науку - огромном международном астрономо-геодезическом предприятии, предпринятом под руководством В. Я. Струве (совместно с генералом К. И. Теннером). Это продолжение геодезических операций, по широтным и долготным градусным измерениям, которые были начаты ещё в бытность его директором Дерптской (Юрьевской) астрономической обсерватории и которые вошли в историю под названием "Русско-Скандинавского градусного измерения". Оно простирается от города Фугленес 0 = 70° 40' II") в Норвегии до села Старая Некрасовка (j = 45° 20' 00") вблизи Измаила. Все геодезические операции, выполненные "...усилиями геометров трёх народов...", подробно описаны в двухтомном труде В. Я. Струве" L'arc du Meridien "с детальным изложением процедуры измерений и приложением топографических карт окрестностей всего триангуляционного построения, состоявшего из 267 треугольников, образованных деревянными геодезическими сигналами-пирамидами, сооружёнными на местности.
Выдающийся русский геодезист Ф. Н. Красовский отметил огромную силу влияния этого труда на общую культуру как сложившегося, так и начинающего специалиста в этой области науки: "...беседа через книгу "Дуга меридиана" с этим большим умом, талантливым теоретиком и большим практиком действительно необходима для воспитания начинающего геодезиста и полезна опытному, много работающему геодезисту для проверки самого себя...". Поэтому неудивительно, что с первых лет своего существования Пулковская Обсерватория стала центром совершенствования геодезистов и топографов Главного штаба, офицеров Академии Генерального штаба и подразделений Русской армии, офицеров Морской Академии, гидрографов и штурманов Русского флота. Здесь уместно вспомнить контр-адмирала Б. А. Вилькицкого и его отца, генерал-лейтенанта Корпуса флотских штурманов А. И. Вилькицкого, прошедших практику в Пулковской Обсерватории и внесших организацией комплексных гидрографических экспедиций свой неоценимый вклад в изучение и освоение Северного морского пути.
Уместно сказать, что определение длины дуги меридиана Струве в наши дни, выполненное пулковскими и норвежскими учёными с применением современных средств спутниковой навигационной системы GPS, подтвердило высокую точность результатов В. Я. Струве.
Во исполнение указанных в "Уставе Пулковской Обсерватории" обязанностей в 1899 - 1902 гг. сотрудники Обсерватории под руководством её директора академика О. А. Баклунда совместно с шведскими учёными приняли участие в самых северных градусных измерениях на островах Шпицбергенского архипелага. Столетний юбилей этого знаменательного события отмечен мировой научной общественностью в 1999 г.
Благодаря новым возможностям была существенно расширена тематическая направленность исследований Пулковской Обсерватории: появились астрофизические работы, особенно, в области спектроскопии небесных объектов, привлекавшие интерес не только астрономов-специалистов, но широких кругов учёных Академии наук и Императорского Санкт-Петербургского университета.
Пионером Пулковской астрофизики является академик В. Я. Струве, который своим открытием и объяснением межзвёздного поглощения, вызывающего ослабление блеска звёзд и галактик, опередил современную ему науку более чем на три четверти столетия. В своей книге "Этюды звёздной астрономии" он писал: ".. .убывание числа звезд при удалении от наблюдателя вызывается поглощением [света] темной материей в космическом пространстве". Подводя итоги работы Пулковской обсерватории за 25 лет, В. Я. Струве отмечал: "Главной задачей Пулковской обсерватории будет разработка звездной астрономии; однако, и прочие части науки не должны быть вполне исключены из круга её занятий".
С назначением в 1890 г. Ф. А. Бредихина директором Пулковской обсерватории в Пулкове началось интенсивное развитие астрофизики и нового периода пулковской астрометрии.
С именем выдающегося российского астрофизика, академика А. А. Белопольского, четвёртого директора Пулковской обсерватории, связано создание принципиально нового и эффективного метода наблюдения звёзд - астроспектроскопического. Регулярные работы по звездной спектроскопии начались в 1893 г. А. А. Белопольский наблюдал спектры звезд для составления каталога спектров всех звезд от 2.5 до 4.0 звездной величины. Он занимался наблюдениями переменных звезд, яркость которых меняется со временем, и показал, что периодические изменения лучевых скоростей звезд происходят с тем же периодом, с каким меняется их яркость; изучал спектрально-двойные звезды, определял их орбиты, исследовал спектры всех новых звезд. Иногда ему удавалось получат
