Между тем по заданиям «Пушечного клуба» требовалось изготовить трубу, которая позволяла бы увидеть снаряд шириною в девять футов при длине в пятнадцать футов; следовательно, требовалось приблизить Луну до расстояния не меньше пяти миль (двух лье), то есть добиться увеличения в 48 тысяч раз.

Такую задачу поставили перед Кембриджской обсерваторией. Решение её облегчалось тем, что обсерватория могла затратить сколько угодно денег; но всё же оставались трудности технического порядка.

Прежде всего обсерватория должна была выбрать тип трубы: рефрактор или рефлектор. Вообще говоря, по сравнению с рефлекторами рефракторы обладают большими преимуществами. При одинаковом размере объектива они дают возможность достичь большего увеличения, так как световые лучи, проходя сквозь чечевичное стекло, теряют меньший процент своей яркости, чем при отражении металлическим зеркалом телескопа. Но, с другой стороны, нельзя делать чечевицы особенно крупных размеров, так как толстое стекло чечевицы поглощает слишком много световых лучей. К тому же изготовление крупных чечевиц сопряжено с большими трудностями и требует значительного времени — нескольких лет.

Поэтому, хотя рефрактор даёт более яркое изображение, что особенно важно при наблюдении Луны, которая освещается лишь отраженными солнечными лучами, — Кембриджская обсерватория решила остановиться на отражательном телескопе, так как его можно быстрее изготовить и он имеет несколько большую увеличительную силу. Ввиду того что световые лучи теряют свою силу, проходя сквозь атмосферу, особенно в нижних, наиболее плотных её слоях, «Пушечный клуб» решил установить аппарат на одной из высочайших гор Соединённых Штатов, где воздух значительно более разрежен. Как мы видели, в телескопе производит увеличение окуляр, то есть лупа, расположенная перед глазами наблюдателя, и чем больше диаметр и фокусное расстояние объектива, тем больше он даёт увеличение.

Окуляр увеличивает получающиеся в телескопе изображения, величина же этих изображений зависит от размеров зеркала, служащего объективом; следовательно, чтобы достигнуть увеличения в 48 тысяч раз, требовалось придать зеркалу телескопа значительно больший диаметр, чем в телескопах Гершеля и лорда Росса. В этом и заключалась наибольшая техническая трудность, так как отливка крупных металлических зеркал — операция весьма сложная.

К счастью, несколько лет тому назад член французского института известный учёный Леон Фуко добился значительного облегчения и усиления зеркала стеклянным, покрытым слоем серебра. Отливка стекла нужных размеров и серебрение его не представляют особых трудностей. Понятно, что Кембриджская обсерватория остановилась на способе Фуко.

Объектив решили установить по методу, примененному Гершелем при конструкции его телескопов.

В большом аппарате астронома Слау изображение предмета, отраженное наклонным зеркалом, установленным внизу трубы, направляется в окуляр, находящийся в верхнем конце трубы. Таким образом, наблюдатель, вместо того чтобы стоять внизу, поднимается в верхнюю часть огромного цилиндра и смотрит в лупу. Это делает ненужным второе маленькое зеркало, направляющее изображение в окуляр. Таким образом, изображение выигрывает в яркости, избегнув вторичного отражения. А это было особенно важно ввиду предстоящих специальных наблюдений.

Когда комитетом были приняты все нужные решения, приступили к изготовлению телескопа. Согласно расчётам бюро Кембриджской обсерватории труба нового рефлектора должна была быть длиною в 280 футов, а зеркало — диаметром в 16 футов. Правда, несколько лет тому назад астроном Гук предлагал построить телескоп в 10 тысяч футов длиной, в сравнении с которым телескоп «Пушечного клуба» показался бы детской игрушкой. Тем не менее установка нового аппарата была связана с огромными трудностями.

Вопрос о выборе места для установки телескопа был быстро решен.