去年十月二十日募捐结束之后，大炮俱乐部的主席曾经拨给剑侨天文台一笔款子，造一架巨大的光学仪器，这架仪器，无论是折射望远镜，还是反射望远镜，必须威力极大，才能看清月球表面上一个直径最多不过九英尺的物体。
在这两种望远镜之间，有一个极其重要的区别这儿应该说明一下。折射望远镜有一根长管子，上端有一面凸透镜，叫做物镜，下端也有一面透镜，叫做目镜，观测者：眼睛就是从这面透镜里观察物体的。从发光体发出来的光线，穿过第一面透镜，经过折射作用，在焦点上形成一个物像。
观察者从目镜里望着这个被这面透镜放大了的物像，正象用放大镜观察物体一一样。所以说，拆射望远镜的管子是一端被物镜堵住，另外一端被目镜堵住的。
相反的，反射望远镜的营子上端是敞开的。被观测的物体的光线自由地穿入管口，射在一面金属凹面镜、也就是说聚光镜上。光线从那儿反射到一面小镜子上，然后再通过目镜记物像放大。
因此：折射望远镜主要的是利用忻射作用，而反射望远镜则利用反创作用，所以前者叫做折射镜，后者叫做反射镜，制造这些光学仪器的全部困难都集中在物镜，也就是说，集中在凸透镜或者金属反光镜上。
但是，在大炮俱乐部进行它那伟大实验的时代，这些仪器已经非常精密，获得了良好的成绩，伽利略用他那只只能放大七涪的拆射望远镜观测天体的时代，已经成为遥远的过去。从十六世纪起，光学仪器日渐加粗，加长，加大，使我们有可能测量恒量空间前所未见的深处，当时正在工作着的折射望远镜，有俄国布科娃天文台的望远镜，它的物镜十五英寸；有法国光学家赖尔布的望远镜，它的物镜和前者一样大：最后还有剑桥天文台的望远镜，它的物镜的直径是十九英寸。
在反射望远镜中间；我们知道的有两架威力强大的巨型望远镜。第一架是赫歇耳制造的，三十六英尺长，占有一面四英尺半宽的反光镜，能够放大六千倍。第二架耸立在爱尔兰比尔卡斯尔的派生顿公园里，属于洛斯爵士。管长四十八英尺，反光镜宽六英尺，放大六千四百倍，重二万八千磅，必需造一个很大的建筑物，来安放操纵仪器的机器。
"我们看得出来，这些仪器虽然体积庞大，可是只能放大六千倍左右；然而，放大六千倍，月球的距离只缩短到三十九英里，只能看见直径六十英尺的物体，除非这些物体特别长。
可是现在，炮弹只有九英尺宽、十五英尺长！因此必须把月球的距离至少缩短到五英里，要做到这一点，望远镜必须放大四万八千倍。
这就是剑桥天文台遇到的间题。他们没有财政上的困难，剩下的只是物质上的困难了。
首先要在折射望远镜和反射望远镜中间选择一种。折射望远镜比反射望远镜好。同样尺寸的物镜，它能放大更多的倍数，因为光线穿过凸透镜比通过金属反射镜的损失小。但是凸透镜的厚度是有限度的，因为太厚了，光线就射不进来了。而另一方面，要造这种巨大的透镜非常困难，并且需要很长的时间，往往要花上好几年的工夫。
所以，物像在折射望远镜里显得更加明亮，这是一个无法估计的优点，现在要观测的是月球，而月球不过是一个反光体，尽管如此，人们还是决定采用反射望远镜，因为制造这种仪器不需要多少时间，同时还能增加放大的倍数。但是，在穿过大气层时，光线的强度要损失很大一部分，大炮俱乐部决定把仪器设在合众国最高的高山上，用以减少空气层的厚度。
我们上面已经谈到，反射望远镜的目镜，也就是说放在观测者眼睛底下的透镜，产生放大作用，而物镜的直径越大，焦点距越长，放大的物像也越大。要放大四万八千倍。