'' Avendo S. M. determinato con Real Decreto del dì 29 dello spirante mese, che l'antico Belvedere delle Monache di S. Gaudioso, oggi appartenente ai Frati di S. Girolamo, debba rimaner convertito in Osservatorio Astronomico.
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...la stanza del Pian-Terreno che serve adesso di dispensa e gli appartamentini del 3°, 4° e 5° Piano si metterebbero a disposizione degli Astronomi, facendosi però le restaurazioni necessarie per convertire tal luogo ad uso di Specola e per stabilirvi le macchine.
— ASNa, Ministero dell'Interno, II inv, F. 2080, f. 1, Napoli 31 Gennajo 1807 ; Napoli 28 febbrajo 1807

Preludio

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Durante la dominazione spagnuola vi è stato persino un periodo in cui l'unica cattedra di matematica dello Studio di Napoli (come allora si chiamava l'università) rimase deserta o abolita.
Nel 1653 il fisiologo e matematico Tommaso Cornelio, che reggeva la seconda cattedra di Medicina teorica, tenne per qualche tempo anche letture di Astronomia. Agostino Ariani che gli subentrò nel 1695 insegnò, oltre l'Euclide, la trigonometria, le meccanica, l'astronomia, la prospettiva, convincendo i letterati napoletani che le scienze fisiche e matematiche non fossero arti magiche e tenebrose. Tenne la cattedra fino al 1732 quando fu assegnata a Pietro Di Martino.
A palazzo reale con il viceregno di Luigi de la Cerda, duca di Medinacoeli, si tenevano delle adunanze, dette Accademie, per leggere e commentare alcuni componimenti letterari. Federico Pappacoda, cavaliere napoletano ed estimatore dei letterati, e Nicolò Caravita proposero al viceré la istituzione di una vera e propria Accademia. L'Accademia reale, nota anche come Accademia palatina, fu istituita il 20 marzo 1698 e i socii dovevano ragionare di materie fisiche, astronomiche, geografiche ed istoriche, illustrando tutto ció che avessero ignorato gli antichi o scritto astrusamente.
Nel 1735 Carlo di Borbone divenne re di Napoli e di Sicilia restituendo al meridione d'Italia l'antica indipendenza dopo oltre due secoli di dominazione straniera e inaugurando un lungo periodo di rinascita politica e ripresa economica. Uno dei suoi primi atti fu l'approvazione del piano di riforma degli Studii proposto da Celestino Galiani. La sede dell'università fu riportata dal cortile del convento di S. Domenico Maggiore, lì dove l'aveva voluta Carlo I d'Angio, nel grande edificio incominciato fuori le mura dal viceré duca di Ossuna nel 1586 per cavallerizza reale.
Nell'ambito di tale riforma, che comprendeva la riorganizzazione e la ridistribuzione delle cattedre tra i docenti e che sanciva nuovi doveri e diritti di studenti e professori, fu istituita la cattedra di Astronomia e Nautica in sostituzione di quella di Etica e Politica. Per il Mezzogiorno d'Italia era la prima volta che la scienza astronomica veniva inserita nel programma di studi superiori. Il collegamento dell'astronomia al settore della nautica si spiega facilmente per le antiche e fondate connessioni tra l'osservazione del cielo e la pratica dell'orientamento in mare.
In linea con lo spirito che quasi un secolo prima aveva indotto i sovrani di Francia e Inghilterra ad istituire gli Osservatori Astronomici di Parigi e Greenwich, la nuova cattedra rientrava prima di tutto nel piano per il miglioramento delle tecniche di navigazione, allo scopo di potenziare la flotta, sia mercantile che da guerra. Il nuovo Regno aveva bisogno di riorganizzare il suo sistema di difesa e la sua economia, e l'Università aveva il compito di formare i relativi tecnici del sapere.
Il primo titolare della cattedra, in seguito denominata Astronomia e Calendari, fu il matematico Pietro Di Martino. Non potendo disporre di una Specola, come del resto anche i suoi successori Felice Sabatelli e Ferdinando Messia de Prado, egli dovette attenersi ad un insegnamento essenzialmente teorico.
L'assenza di un osservatorio astronomico era una lacuna grave per una città che aspirava al rango di capitale europea. Londra, Parigi e Berlino vantavano una lunga tradizione di studi scientifici, di istituzioni quali Osservatori Astronomici e Orti Botanici, nonché di accademie scientifiche, come la Royal Society di Londra e l'Académie des Sciences di Parigi. Le città del Centro-Nord dell'Italia - Bologna, Padova, Pisa, Firenze e Roma - erano centri di studi di astronomia e di botanica; Napoli invece, ancora intorno alla metà del diciottesimo secolo non aveva un osservatorio astronomico, un orto botanico, né accademie scientifiche di carattere pubblico e internazionale, ed anche l'Università degli Studi offriva una gamma piuttosto ristretta di insegnamenti scientifici: medicina e matematica.
Il Barone von zack nelle sue correspondance annotava: Jamais l'Astronomie pratique n'avait été cultivée avec suite et avec succèsè à Naples. Sans doute, il y avait des astronomes, et encore plus d'astrologues, mais il n'y avait ni observatoire ni observations, e citando Carlo Celano dice: ... la ville de Naples était sous la domination du bélier ... Naples était encore en 1758 (sur certains points) sous la domination de l'ignorance.
Questo non significa che a Napoli ci si disinteressasse del tutto dell'astronomia: esistevano alcune Specole private o legate ai vari collegi gestiti dagli ordini religiosi.
Intorno alla metà del Settecento erano funzionanti in città la Specola del Collegio Reale delle Scuole Pie, retto da padre Nicola Maria Carcani, a San Carlo alle Mortelle, gli Osservatori privati di Lord Acton e del principe Ferdinando Vincenzo Spinelli di Tarsia; inoltre il Collegio dei Gesuiti al Salvatore vantava una ricca collezione di strumentazione fisica ed astronomica. E' in questo contesto che Di Martino e Sabatelli chiesero insistentemente la fondazione di una Specola, senza successo. Il progetto trovò invece una sua prima attuazione con Giuseppe Cassella. Allievo di Sabatelli, Cassella studiò astronomia a Padova con l'abate Giuseppe Toaldo e per i suoi meriti ebbe l'incarico di professore di Matematica presso il Seminario patavino, cui rinunciò nel 1786 per la cattedra di Astronomia presso la Reale Accademia di Marina di Napoli. Questa esperienza fu particolarmente fruttuosa, anche per il fortunato incontro con il ministro della Marina, John Acton, grande appassionato d'astronomia, che s'impegnò a patrocinare presso la Corte insieme al gran ciambellano, il marchese Del Vasto, la causa della fondazione di una Specola. Nel 1791 re Ferdinando IV decretò finalmente la fondazione della Specola, ... onde sull'esempio e di Bologna e di Pisa e di Padova e di Milano e di altre città d'Italia, .
Dopo una prima ricognizione, si scelse come sito l'angolo nord-orientale del palazzo dei Regi Studi, ora Museo archeologico, che secondo le intenzioni del sovrano doveva configurarsi come un vero e proprio polo culturale, diventando Museo Generale ed Accademia delle Arti e delle Scienze. Il progetto architettonico fu affidato all'architetto romano Pompeo Schiantarelli.
I lavori furono intrapresi, ma mai portati a termine. La bella meridiana con listello d'ottone lungo 27,40 metri incastrato tra riquadri di marmo con le immagini dei segni zodiacali, incastonate in dipinti ovali, forse opera di Johann Heinrich Wilhelm Tischbein, all'epoca direttore dell'Accademia di Pittura, èancora oggi visibile nel gran salone.
Cambiato lo scenario politico e arrivati i Francesi, con Giuseppe Bonaparte sul trono di Napoli, il Cassella tornò a ripresentare le sue istanze. L'astronomo esiste: gl'istrumenti in parte vi sono, ed in parte si vanno acquistando: la specula si è rinvenuta. Con decreto del 29 gennaio 1807 il nuovo re gli accordò, ad uso della costituenda Specola, il Monastero di San Gaudioso sulla collina di Sant'Agnello, in corrispondenza dell'acropoli della greca Neapolis, già danneggiato nel 1799 dall'incendio messovi dal popolaccio, il quale credè essersi là fortificati coloro che favorivano l'entrata a Napoli delle truppe repubblicane francesi.
Qui il Cassella, che ancora tra il 1802 ed il 1804 frequentava assiduamente l'Osservatorio di Lord Acton, potè usufruire solo di pochi strumenti.
Negli anni successivi il Governo francese, che nel 1807 aveva decretato la fondazione dell'Orto Botanico, si dimostrò particolarmente sensibile alle tematiche del progresso della scienza e della cultura. Convinto del dovere dello Stato di provvedere all'istruzione e all'incentivazione della ricerca attraverso una corrispondenza precisa tra il mondo accademico e la realtà socio-economica, re Gioacchino Murat, succeduto a Giuseppe Bonaparte nel 1809, volle nel 1812 la fondazione del Museo Zoologico e dell'Osservatorio Astronomico.