В 1803 году французский астроном Жозеф Жером Лаланд опубликовал широко известную в свое время «Историю астрономии». Излагая в последней хронику событий в наблюдательной астрономии с древнейших времен до конца XVIII века, он в записи, стоящей под 1700 годом, указал, что в этом году «Брюс производил некоторые наблюдения в Санкт-Петербурге». Какие именно наблюдения Брюса имелись при этом в виду — неизвестно. Однако если бы они не имели научного значения, то вряд ли он стал бы включать их в свою летопись, где им отмечалось лишь то, что действительно представляло интерес для истории астрономии.
В 1713 году, построив «на Литейной стороне» «палаты», Брюс переселился в Санкт-Петербург.
Оказавшись в новой столице, он по-прежнему систематически вел свои астрономические наблюдения. Полного их перечня до нас не дошло, однако имеется ряд фактов, свидетельствующих об этом.
Сохранилось письмо Брюса Петру I от 15 апреля 1716 года, из которого видно, что 9 апреля этого года он наблюдал полет над Петербургом болида, подобного виденному им в 1704 году под Нарвой.
«Еще же какое явление было, — писал он в этом письме царю, — посылаю вашему величеству при сем чертеж».
На приложенном к письму чертеже, представлявшем собой небольшой листок бумаги, была изображена идущая сверху вниз зигзагообразная линия и под ней надпись: «1716 г. Апреля 9 числа в осьмом часу по полудни явилась при Санктпитербурхе на небеси между норда и норд-веста таковая фигура, цветом молнейным и была видна более получаса. Сия фигура произошла из-за облака снизу вверх, почитай таковым же обычаем как метеора 1704 года, которая при Нарвской осаде была».
Исключительно интересная работа Брюса астрономического характера описывается в его письме Петру от 18 июня 1716 года.
«…я в солнце пятна усмотрел, — писал он в этом письме царю, — однакож опасался в таких многодельных временах вашему величеству так малым делом докучать. Токмо ж, памятуя любопытство и особливое тщание вашего величества в вещах, не часто случающихся, дерзнул ныне донести, что оных много в солнце является и возможно оных гораздо внятно трубою зрительною футов в 12 видеть, егда ближайшее стекло к глазу умеренно покоптится, возможно ж оныя и в 4 фута длиною трубкою видите; однакож гораздо мелко. Я надеюся, что ваше величество, конечно, оныя может увидеть, ежели да изволите кому ни есть приказать по вся дни, недели две смотреть дважды или трижды в день, понеже иногда в нем ничего не видеть, когда солнце, поворачивался на оси своей, от вида нашего оные пятна отворотит. А обращается оное на оси своей в 26 1/4 дней. И понеже сие, колико мне известно, уже с 30 лет не видно было, и я от роду своего впервые увидел, того ради не мог удержаться, не донеся о сем вашему величеству».
Это письмо дает основание считать, что занимался Брюс изучением пятен на Солнце.
В. Л. Ченакал считал также, что Я. В. Брюс имел прямое отношение к ежегодным календарям, или месяцесловам, которые начиная с 1713 года появились в Петербурге, а еще раньше в Москве.
Он утверждает, что поскольку ни в Петербурге, ни в Москве других астрономов, кроме Брюса, в указанное время, по-видимому, не имелось, то логично предположить, что именно Брюсом и были определены астрономические координаты городов, сделаны расчеты времени названных астрономических явлений, которые стали даваться с 1714 года петербургским и с 1716 года московским календарями.
Живя в Глинках, Брюс полностью посвятил себя научным занятиям и прежде всего астрономическим наблюдениям. Здание обсерватории в Глинках имело открытые лоджии и было очень удобно для проведения наблюдений.
В перечне астрономических событий 1728 года «История астрономии» Лаланда вторично упоминает имя Брюса, говоря о том, что «Брюс произвел астрономические наблюдения, которые в прошлом поощрялись умершим 28 января 1725 года царем», т. е. Петром I.
По сообщениям В. Л. Ченакала, сохранилось довольно много документов, рассказывающих о работах Якова Вилимовича по конструированию и изготовлению различных инструментов и, главным образом, зрительных труб и зеркальных телескопов. Из этих документов видно, что Брюс не удовлетворялся только лишь приобретением требовавшихся ему для своей обсерватории где-то на стороне, но и изготавливал их сам. Одним из наиболее достоверных источников, подтверждающих последнее, являются письма Брюса Лейтману. В письме, датированном 17 августа 1727 года, имеются такие, например, строки:
«Что касается изготовления катодиоптрических труб, то следует напомнить, что их не так легко делать, как это себе представляли, и неудивительно, что англичане неохотно берутся делать эти трубы. Меж тем, этим летом я велел сделать две подобных трубы, одну из металла, другую из стекла… и наибольшее затруднение состояло в первую очередь в том, что трудно было найти композицию металла, которая имела бы микроскопические скважины и полировалась бы как стекло.
N.B. Белая композиция имеет больше скважин, чем все другие композиции и полировка металла, когда его полируют как стекло, требует немало труда. Однако должен сказать, что металлические дают лучший результат, чем стеклянные, что возможно зависит от двойного отражения стекла».
В отрывках из письма, относящегося к началу 1730-х годов, неизвестному лицу говорится:
«При этом посылаю два маленьких зеркала, из коих меньшее сделано с мышьяком, а другое без мышьяка. Пошлите их, пожалуйста, господину профессору Лейтману и сообщите ему, что я еще прошлым летом сделал катодиоптрическую трубу <…>.
Оба зеркала, изготовленные мною к этой трубе в своем доме, различные. Одно из металла с мышьяком, второе из стекла. Стеклянное многим лучше, так как полировка металла нам удается меньше, нежели полировка стекла <…>.
Малое зеркало я употреблял также металлическое и нашел его лучше стеклянного, однако не столь хорошим, как призмы из горного хрусталя <…>.
Эту трубу, с окуляром в 2 8/10 дюйма, я неоднократно употреблял для рассматривания предметов на горизонте, а также наблюдения Луны. Луна выглядела в ней отчетливо и ясно и был виден весь ее диаметр. Но я не мог провести наблюдения из-за моего нездоровья, которое в темные осенние ночи увеличивается…»
Приведенные отрывки из писем Брюса наглядно показывают, какой глубокий интерес проявлял он к изготовлению для своей обсерватории зрительных труб и зеркальных телескопов.
Особо интересовала его проблема получения высококачественных металлических зеркал к катодиоптрическим, т. е. отражательным, телескопам.
Целый ряд деталей описываемого в отрывках говорит также об исключительно высоких знаниях в области технологии шлифовки и полировки стекла и металла.
