Ученые начали понимать необходимость создания больших, постоянных обсерваторий.

В XIX веке благодаря работам талантливого немецкого самоучки Й. Фраунгофера научились отливать из флинтгласового стекла диски диаметром сначала 10–15 сантиметров, а затем и до 30–35. Финансируемый богатым меценатом Утушнейдером, Фраунгофер основал в Мюнхене оптический институт, где стал изучать преломление света. Экспериментируя с солнечным светом, он увидел в спектре темные линии, которые впоследствии получили его имя.

С изобретением фотографии телескоп начал давать «визитные карточки» планет. С развитием физической оптики ученые стали получать информацию об атмосферах и поверхностях планет. То, что не только Земля, но и Венера имеет атмосферу, было замечено еще М. Ломоносовым, но исследовать атмосферы стало возможным лишь тогда, когда ученые стали изучать планеты с помощью спектрометров, соединенных с телескопами. Каков же принцип действия подобной установки?

Если на пути луча света поставить небольшие кюветы с газами, каждая будет по-разному в зависимости от свойств содержащегося в ней газа поглощать свет. Аргон, к примеру, практически не будет поглощать, а аммиак или углекислый газ на определенной длине волны поглощают свет весьма и весьма заметно. Поэтому, если исследовать лучи Солнца, прошедшие через атмосферу планеты, можно получить так называемые полосы поглощения, а по их положению в спектре определить, что за газ содержится в атмосфере планеты. Начатые в XIX веке патером Секки, эти работы получили наибольшее развитие в XX веке.

В 1801 году итальянский астроном Д. Пиацци открыл малую планету, расположенную между Марсом и Юпитером. Эта зона Солнечной системы давно интересовала астрономов, так как, по всем предположениям, здесь должна была бы располагаться планета. Но как ее ни искали, обнаружить планету не удавалось. Небесное тело, которое открыл Пиацци, было в тысячу раз менее ярким, чем Марс и Юпитер. Пиацци назвал его Церерой, по имени богини — покровительницы Сицилии.

В 1802 году в этой же области неба нашли еще одну малую планету Палладу, затем Юнону, а в 1807 году — Весту. Но все они были очень маленькие — около нескольких сотен километров в диаметре. А ведь между Марсом и Юпитером ожидалась настоящая, полноценная планета. Ей даже название дали — Фаэтон.

С 1845 года начался новый поток открытий малых планет, получивших название астероидов. В 1852 году их насчитывалось 20, а к 1870 году — 110. К 1938 году число малых планет достигло 1500, и эта зона Солнечной системы получила название пояса астероидов. А как же Фаэтон? Даже сегодня есть ученые, которые считают, что Фаэтон был. Был, а потом взорвался, таким образом и появились астероиды в этом районе.

С развитием физической оптики, как мы уже говорили, представилась возможность фотометрических наблюдений, а также закономерностей поведения отраженного от планет солнечного света. Благодаря этому удалось, в частности, выявить, что поверхность Луны совсем не гладкая, а похожа как бы на поверхность вулканической пемзы. Фотометрические наблюдения позволили выяснить, что кольца Сатурна состоят из отдельных небольших тел. Ученые определили, что поверхность Венеры скрыта от нас мощным слоем облаков. Используя чувствительные приемники тепла — радиометры, конечно же в сочетании с телескопами, астрономы определили температуру поверхности Меркурия. Она оказалась равной 400 градусам Цельсия. Анализ спектров дал возможность получить кое-какие сведения о химическом составе атмосфер Марса, Венеры, Юпитера, Урана, Сатурна.

Но телескопы имели свой предел, свои ограничения. Одно из самых серьезных препятствий — земная атмосфера. Каждый, кто в ясный и жаркий летний день смотрел на вспаханное поле, видел, как «дрожит» над ним воздух. Это происходит потому, что лучи света по-разному преломляются, проходя через слои воздуха с различной температурой.