Il primo osservatorio astronomico europeo, fondato a Norimberga da Johannes Regiomontanus e da Bernard Walther nel 1471, rimase un caso isolato per quasi un secolo, fino a quando, cioè, Tycho Brahe diede vita ai suoi splendidi osservatori di Uraniborg e Stellaborg[1] sull'isola di Hven (fig. 1).

Nello stesso periodo in cui Tycho era profondamente assorbito nelle sue fondamentali osservazioni astronomiche, in Germania, vide la luce l'osservatorio di Guglielmo IV, Langravio di Hesse che incaricò gli astronomi Rothman e Byrge di eseguire osservazioni astronomiche con ogni genere di strumenti.

Nella prima metà del Seicento prese vita il sontuoso osservatorio di Johannes Hevelius[2] a Danzica, tra i più famosi del suo secolo, talmente noto che, quando fu distrutto dal fuoco il 26 settembre 1679, il re di Francia Luigi XIV  contribuì alla sua ricostruzione con una generosa donazione di 2000 scudi. La specola era fornita di sestanti e di quarti di cerchio e di numerosi cannocchiali, spesso costruiti da Hevelius stesso. 

Ma è con la fondazione dell'Observatoire royal di Parigi, nel 1667, che iniziarono a sorgere gli osservatori astronomici moderni.[3]

Un secolo dopo, il più famoso astronomo francese dell’epoca, Jerome Joseph de Lalande, definiva quest’autentico tempio moderno ad Urania (fig. 2) come “il più sontuoso monumento che sia mai stato consacrato all'astronomia”.[4] Il suo primo responsabile fu Giovan Domenico Cassini, che non ne divenne però mai ufficialmente il direttore. 

Colbert, nel dare le disposizioni per la costruzione del nuovo osservatorio scriveva:

l’edificio sorpasserà in grandezza, bellezza e comodità gli osservatori d’Inghilterra, di Danimarca e della Cina e rispecchierà altresì la magnificenza del principe che lo ha fatto costruire.[5]

Il 21 giugno 1667, nel giorno del solstizio d'estate, i matematici dell'Académie tracciarono sul terreno il meridiano e gli altri punti cardinali. In quel momento fu definito il méridien de Paris, al quale fecero riferimento gran parte delle osservazioni astronomiche fino alla metà dell’Ottocento.

Il progetto del maestoso edificio fu affidato a Claude Perrault, fratello del celebre scrittore Charles, e lui stesso membro dell'Académie.

Perrault realizzò un plastico in legno, presentato al Re e agli accademici, che sollevò non poche contestazioni, in particolare da parte di Cassini, che non riteneva il progetto dell’edificio idoneo alle esigenze dell’osservazione astronomica.

Buona parte della costruzione fu terminata già nel 1672. Tuttavia i lavori di sistemazione e di rifinitura continuarono fino al 1683: in totale le spese sostenute ammontarono all’enorme cifra di 716.000 lire.

Contrariamente agli auspici di Colbert, l'osservatorio non divenne mai il centro dell'attività scientifica parigina e francese. A parte un Cabinet des machines che fu utilizzato come deposito dell'Accademia fino al 1740, esso sarà consacrato esclusivamente all'attività astronomica: fin dal principio, infatti, gli accademici non manifestarono alcun interesse a lavorare o a riunirsi in un luogo così lontano dal centro della Parigi dell'epoca.

Bisogna attendere il 1771 affinché Luigi XV finalmente attribuisca a Cassini de Thury, il terzo della famosa dinastia di astronomi, il titolo ufficiale di direttore dell’Observatoire.  

Alla metà del Settecento, a Parigi erano attivi un gran numero di astronomi e le richieste di attrezzature per l'osservazione del cielo superavano, di gran lunga, la possibilità di essere soddisfatte dal solo Observatoire.

Sorsero così numerose specole spesso in competizione tra loro.

Ma com’era esattamente concepito un tipico osservatorio astronomico parigino alla metà del Settecento?

Lalande, nella sua Astronomie, suggeriva di realizzare una struttura quadrata di 4 o 5 metri di lato. Alla metà dei due lati della costruzione rivolti a settentrione e a meridione, si ricavavano due nicchie abbastanza ampie da accogliere due quarti di cerchio di 90 centimetri di raggio (fig. 3).

A fianco del muro orientale si montava, in posizione fissa, un cannocchiale meridiano di 1.5 metri. Poi, su un muro perfettamente orientato sul meridiano, costruito vicino al lato occidentale dell’osservatorio, si fissava un quarto di cerchio di 2.5 metri di raggio. In corrispondenza del cannocchiale meridiano e del cerchio murale, sui lati nord e sud, erano ricavate le finestre d’osservazione. In un luogo asciutto, all’interno dell’ambiente principale, dovevano essere alloggiati i pendoli.

Al piano superiore si riservava uno spazio adeguato ad un cannocchiale acromatico di 90-120 centimetri di fuoco in montatura parallattica, all’interno di una piccola torre di 2 metri di diametro, sormontata da un tetto conico rotante. Le nicchie dei quarti di cerchio erano anch’esse sormontate da strutture coniche rotanti, in legno o lamiera, con una fessura abbastanza ampia per consentire le osservazioni.[6] 

  A Parigi, di osservatori come quello descritto da Lalande ne sorsero diversi: Le Monnier, nel 1742, ne fece costruire uno nel giardino dei frati cappuccini in rue Saint Honoré, seguito, sei anni dopo, da quello fondato da J. De Lisle a l'Hôtel de Clugny in rue de Mathurins, dove lavorarono Lalande e Messier.

Lacaille ebbe a disposizione un osservatorio al College Mazarin dal 1746 fino alla sua morte, avvenuta nel 1762. L'importante osservatorio del Palais de Luxembourg fu soprattutto a disposizione di De Lisle e di Lalande.

In Inghilterra, l’osservatorio reale di Greenwich (fig. 4) fu fondato da Carlo II che, con decreto, ingiungeva all’astronomo reale

di applicarsi con la più grande cura a rettificare le tavole dei movimenti celesti e le posizioni delle stelle fisse allo scopo di dare il mezzo di trovare la longitudine in mare, ciò che è tanto desiderabile per il perfezionamento dell’arte della navigazione.

Ma nei suoi primi anni di attività, sotto la direzione di Flamsteed, fu un’istituzione assai povera di mezzi. I due maggiori strumenti erano i cannocchiali di 5 e 18 metri di focale, collocati sul tetto dell’edificio. Lo strumento maggiore, troppo lungo, scomodo ed ingombrante, fu rimosso appena due anni dopo.

Da un’ampia finestra della sala principale dell’osservatorio, sporgeva un telescopio di 2.6 metri, usato per le osservazioni planetarie e le occultazioni di stelle. Nella stessa sala si trovavano tre orologi a pendolo e un quadrante portatile di 90 cm di raggio.

Il primo quadrante murale dell’osservatorio, che teoricamente doveva fornire prestazioni assai migliori di quello portatile, fu realizzato da Robert Hooke nel 1677, ma solamente nel 1725, su progetto di George Graham e realizzazione di Jonathan Sisson, fu installato un nuovo quadrante murale, assai solido e robusto, con numerosi rinforzi metallici che ne prevenivano le flessioni, e con un nonio graduato di 5’ in 5’.

Nel 1770 Giorgio III incaricò Bevis di erigere nei giardini di Richmond, un osservatorio molto ben dotato di strumenti d'osservazione, tra i quali un arco murale di 140° di 2.4 metri di raggio costruito da Sisson, un settore di 3.6 metri e un cannocchiale meridiano di 2.4 metri di Adams e un telescopio di 3 metri di Herschel.

All’università di Oxford, grazie ad una grossa donazione, fu costruito un Osservatorio nel 1772 che, diretto da Thomas Hornsby, disponeva di due quarti di cerchio murali di 8 piedi di Bird, un settore di 12 piedi, un settore equatoriale e uno strumento dei passaggi.

Nei pressi di Oxford, nel castello di Blenheim, Lord Marlborough costruì uno dei migliori osservatori inglesi, dotato di strumenti di Jesse Ramsden, tra i quali un quarto di cerchio murale di 1.8 metri, rotante su di un asse verticale,[7] realizzato nel 1785.

L'osservatorio più famoso dell’epoca è però, senza dubbio, quello di William Herschel che, a Slough, a pochi chilometri dal castello di Windsor, aveva installato i migliori strumenti per l'osservazione astronomica di sua fabbricazione (fig. 5). Lalande scriveva: il suo telescopio da 40 piedi è un prodigio.[8]

Nel 1711 anche la Prussia, sotto Federico I, ebbe a Berlino un osservatorio, costruito su di una grande torre, dove lavorarono diversi astronomi: Grischow, Kies, Lalande nel 1751 e Bode.  All'osservatorio universitario di Gottingen lavorò Tobias Mayer, celebre per le sue osservazioni lunari.  Esso era ben dotato di strumenti, tra i quali spiccava un quarto di cerchio di 6 piedi inglesi, costruito da Bird, donato dal re d'Inghilterra all'università nel 1756.

A Lilienthal, nei pressi di Brema, sorgeva il piccolo osservatorio privato di Johann Hieronymus Schröter, specialista di osservazioni planetarie, in particolare di Mercurio e Venere, in seguito distrutto dalle truppe francesi, durante il sacco della città.

A Vienna l'osservatorio dell'università nacque nel 1755 con il patrocinio dell'imperatrice Maria Teresa e fu dotato di numerosi strumenti di pregio, tutti accuratamente descritti da G.G. Marinoni [9] in una bellissima opera splendidamente illustrata.

In Italia, a Bologna, nel palazzo del celebre conte Marsili, sorse nel 1714 la torre dell'osservatorio. Il papa Benedetto XIV stanziò una somma consistente per l'acquisto della strumentazione per il nuovo osservatorio che comprendeva un quarto di cerchio murale, un cannocchiale meridiano e numerosi altri strumenti, molti dei quali oggi raccolti nel museo della specola, situato negli stessi locali settecenteschi che ospitavano l'osservatorio. Il primo direttore fu Eustachio Manfredi al quale successe Eustachio Zanotti. 

A Pisa l'osservatorio dipendeva dall'università che lo fece erigere intorno al 1730. Gli strumenti principali erano un quarto di cerchio murale di cinque piedi realizzato da Sisson, un cannocchiale meridiano e un riflettore di Short di 5 piedi. 

Il più importante osservatorio italiano del Settecento era però quello di Milano,[10] fondato nel 1765 nel collegio dei gesuiti di Brera su disegno del grande fisico ed astronomo Ruggero Boscovich.

Gli strumenti che lo arricchivano provenivano dai migliori laboratori ottici di Parigi e Londra e consistevano in un quarto di cerchio murale e un sestante mobile di 6 piedi di raggio. Barnaba Oriani, nel 1766, fece costruire da Ramsden un quarto di cerchio murale di 8 piedi.

A Padova l'osservatorio era collocato nella torre di Ezzelino del XIII secolo, riadattata ad osservatorio nel 1769. Esso disponeva di un grande quarto di cerchio murale di 2.4 metri opera di Ramsden. Il primo direttore fu Giuseppe Toaldo.

A Firenze sorsero due osservatori, uno nel collegio dei gesuiti grazie all'attenzione del padre Ximenez e l'altro, nel 1772, a Palazzo Pitti, fatto erigere dal Granduca Leopoldo nel 1772.

A Roma sorgeva nel collegio romano un osservatorio molto ben attrezzato, fatto costruire dal cardinale Zelada, con un quarto di cerchio di 3.5 piedi di raggio, un riflettore di Ramsden e un equatoriale di Dollond.

Nella seconda metà del Settecento, a Palermo, sotto la direzione di padre Piazzi, sorse un osservatorio molto ben dotato di strumenti di produzione inglese. I principali erano un cannocchiale meridiano e il meraviglioso cerchio intero[11] di Ramsden, autentico capolavoro ottico-meccanico, con il quale Piazzi scoprì il primo asteroide, Cerere.