Das zur Sternwarte gehörige Astronomische Institut finanzierte sich bis 1811 ausschließlich aus dem Monopol der Kalenderberechnung. In dieser Zeit waren u.a. Johann Bernoulli III. (1744-1807, Mathematiker und Astronom), der von Friedrich II. an die Berliner Akademie geholte Leonhard Euler (1707-1783, Mathematiker), Joseph Louis Lagrange (1736-1812, Entdecker der stabilen Punkte in den Umlaufbahnen zweier schwerer Körper, genannt Lagrange- oder Librationspunkte), Johann Heinrich Lambert (1728-1777, Gründer des Berliner Astronomischen Jahrbuchs 1774-1959), Johann Elert Bode (1747-1826, u.a. Entwickler des Sternatlas "Uranographia" von 1797-1801 mit 17240 Sternen, davon 1250 nach eigenen Beobachtungen) und Johann Franz Encke (1791-1865, Astronom) mit Astronomie an der Akademie der Wissenschaften beschäftigt. Encke war wie Bode und Bernoulli Direktor der Sternwarte

 Encke folgte 1825 dem Ruf nach Berlin und forderte beim König den Bau einer neuen Sternwarte auf Anraten Alexander von Humboldts (1769-1859). Humboldt war Mitglied der Akademie der Wissenschaften und gilt als Begründer der populärwissenschaftlichen Bestrebungen in Berlin. Er setzte sich bei Friedrich Wilhelm III. erfolgreich dafür ein, daß Berlin die denkbar beste Sternwarte erhalten sollte mit der Auflage, an zwei Abenden in der Woche dem öffentlichen Publikum zur Belehrung und Anregung zu dienen. Durch Humboldts Einfluß auf den König kam Encke zudem in die Lage, einige teure astronomische Geräte, darunter einen neunzölligen Fraunhofer-Refraktor für 20000 Taler anzuschaffen. Architekt der Neuen Sternwarte zwischen der Kreuzberger Lindenstraße und Friedrichstraße nahe dem Belle-Alliance-Platz wurde Karl Friedrich Schinkel (1781-1841). Der zentrale Observatoriumsbau hatte ein eigenes, vom übrigen Gebäude unabhängiges Fundament und eine acht Meter durchmessende, drehbare Kuppel.

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