Вопрос о переводе астрономической обсерватории в Пулково впервые рассматривался в девяностые годы XVIII в. Обсерватория Российской академии наук, основанная при Петре I, размещалась на Васильевском острове, в здании Кунсткамеры. Начиная с 1760 г. Академия наук неоднократно ставила вопрос о перемещении обсерватории в более удобное место за черту города. Местность с Пулковской горой, расположенная в 19 километрах от центра Санкт-Петербурга, отвечала требованиям этого научного учреждения. Атмосфера здесь отличалась особой чистотой, меньшей влажностью и большим количеством по сравнению с Петербургом ясных ночей в году. Кроме того, для высокоточных астрономических наблюдений необходимо темное небо, не подсвечиваемое огнями большого города.
По поручению Екатерины II архитектор Д. Кваренги разработал проект здания обсерватории на Пулковской горе с присоединением апартаментов для императрицы и свиты. Обсерватория-дворец должна была быть двухэтажной, с центральной трехъярусной открытой башней[287]. По ее сторонам предполагалось устроить два малых купола, завершавшие мощные столбы-пилоны для стационарных наблюдательных инструментов. В обсерватории хотели установить телескоп системы Гершеля, о приобретении которого велась переписка. Однако последовавшая вскоре смерть императрицы не позволила осуществить это начинание.
После кончины Екатерины II Пулковская мыза пришла в запустение. По распоряжению Гофинтенданской конторы на ее территории производились выемка песка и каменные ломки. В 1817 г. по повелению императора Александра I, обеспокоенного тем, что состоящий на Пулковской горе сад приведен в крайнее безобразие, территория мызы была отдана в арендное содержание пулковским крестьянам. Один из арендаторов, крестьянин Гогунов, на месте песчаного карьера устроил «Сад на песчаных ямах». К этому времени относится появление так называемой «Петровской горки», сложенной из валунов на западном склоне горы в районе современной Сейсмической станции.
О причастности Петра I к устройству горки из валунов впервые высказали предположение авторы статьи о путешествии из Царского Села в Пулково и Чесму[288]. Видимо, на этом основана легенда о петровском происхождении валунной горки, неоднократно воспроизводившаяся в более поздних изданиях и получившая различные объяснения. В одном случае появление горки связывают с желанием государя отметить место будущей астрономической обсерватории, в другом – с оформлением площадки для обозрения окрестностей. Однако это не подтверждается документами.
Планы создания академической обсерватории в Пулково возродились вновь в 1833 г., когда по Высочайшему повелению была назначена Комиссия по сооружению Главной обсерватории, ее председателем стал почетный член Академии наук адмирал А.С. Грейг. В нее вошли будущий директор Пулковской обсерватории В.Я. Струве (1793–1864), а также известные астрономы – академики В.К. Вишневский, Е.И. Паррот, П.Н. Фусс. Комиссия осмотрела место будущего строительства в Пулкове 3 ноября 1833 г. вместе с архитекторами Императорской Академии наук Д.Е. Филипповым и А.Ф. Щедриным, которые подтвердили, что самая возвышенная точка Пулковой горы представляет наиболее выгодное место для обсерватории[289]. Указом, данным Царскосельскому дворцовому правлению, император распорядился отвести земельный участок для устройства Главной обсерватории на Пулковской горе площадью в двадцать восемь десятин и предписал ограничить строительство крупных сооружений в радиусе трех верст.
Разработку проекта главного здания поручили на конкурсной основе архитекторам A.П. Брюллову и К.А. Тону. По условиям Строительной комиссии оба проекта имели сходное объемно-пространственное и планировочное решение. Три объема с башнями, соединенными более низкими меридианными павильонами, предназначались для астрономических наблюдений, а в двух симметричных крайних корпусах предполагалось устройство квартир директора и немногочисленного штата обсерватории. В марте 1834 г. был Высочайше утвержден проект, разработанный Брюлловым. Условиями Строительной комиссии предписывалось бережное отношение к парку Пулковской мызы, в облике которого сохранялась память об основателе Петербурга Петре I. Применение усадебной схемы позволяло сохранить всю предыдущую планировку мызы. Изменению подверглась только часть местности, прилегающая к зданию обсерватории. На сохранении парка особенно настаивали ученые-астрономы.