Пришлось опять заниматься частными уроками. Несколько лет Тихов довольствовался случайной работой. Но его не оставляло все это время желание работать в Пулковской обсерватории. И мечта сбылась. Помог астроном А. А. Белопольский, с которым Тихов вел переписку и под чьим руководством выполнял научную работу. Два года молодой ученый бывал в Пулкове наездами и работал без всякой оплаты. И только в сентябре 1906 года, когда Тихову было уже за 30 лет, его, наконец, зачислили адъюнкт-астрономом Пулковской обсерватории.
На вопрос вновь назначенного астронома «что прикажете делать?» Белопольский ответил: «Делайте, что хотите. Мы знаем, что вы глубоко интересуетесь наукой, а поэтому времени терять зря не будете».
В условиях полной самостоятельности и доброжелательности Тихов занялся вопросами дисперсии света переменных звезд. Нужно было установить, что при дисперсии переменные звезды, меняющие свою яркость, должны менять и свой цвет. Эту работу Тихов выполнял на астрографе, приобретенном на средства самого Бредихина и установленном после его смерти в 1905 году.
В результате исследований в 1908 году ученый публикует большую работу «Два способа изыскания дисперсии в небесном пространстве». За ней последовала другая — «Опыт изыскания света в межзвездном пространстве из наблюдений спектрально-двойных звезд». За эти работы Тихов и французский астроном Нордманн, работавший независимо от Тихова в этом же направлении, получили от Парижской академии наук премию Вильде. Тихов и Нордманн обнаружили, что изменение длины волны влияет на скорость света у некоторых переменных звезд. Это явление получило название «эффекта Тихова-Нордманна».
В 1917 году ученого мобилизовали в армию. Волею судеб он попал в летную часть, в которой служил отважный русский летчик Нестеров. В армии ученый занимался аэрофотосъемкой, улучшил методы фотографирования и обработку их результатов. После окончания войны Тихов вернулся в Пулково, где проработал до начала Великой Отечественной войны. В пулковский период своей жизни он работает в области развития новых астрофизических методов исследования небесных тел. В это же время ученый занимается конструированием сапфирового цианометра — прибора, воспроизводящего при наблюдении все оттенки ясного неба. Результаты исследования Тихов опубликовал в монографии «Наблюдения ясного неба сапфировым цианометром», изданной в 1948 году.
Какой цвет имеет та или иная планета? Какой, скажем, цвет имеет наша Земля, если наблюдать ее с Луны? Вот вопросы, которые одно время волновали Тихова.
Применяя разные сорта фотопластинок и разные фильтры, методом фотографирования можно, оказывается, определить цвета планет. Так, при помощи разработанного им метода ученый пришел к выводу, что Земля, видимая с Луны, имеет белесоватый цвет. Если же смотреть на Землю из космического пространства, то она представилась бы диском бледно-голубоватого цвета.
Наступил грозный 1941 год. Ученый оказался в Алма-Ате. В этот период Тихов занялся изучением Марса. Он получил около тысячи изображений этой планеты при помощи фотографирования через светофильтры. В результате он пришел к выводу, что полярные шапки на Марсе состоят из тонкого льда и что знаменитые «каналы» Марса, открытые еще в 1877 году, имеют такой же цвет, как и «моря», которые считаются участками растительности.
Наблюдение за Марсом позволило Тихову создать новую дисциплину — астроботанику, изучающую свойства растительного покрова Марса и Венеры. Любопытно, что это изучение ведется на основе исследования оптических свойств земных растений в условиях, приближающихся к условиям на Марсе (например, на высоких горах, где атмосферное давление и температура в какой-то степени приближаются к атмосферному давлению и температуре на Марсе). Обработка многочисленных спектров растений показала, что оптические свойства) земных растений, растущих в условиях сурового климата, сходны с оптическими свойствами марсианских растений. Тихов считает вполне вероятным, что на Марсе имеется низкорослая стелющаяся растительность голубоватой окраски. Ученый полагал, что растительность есть и на Венере, окруженной плотным слоем атмосферы. Температура 70–80° тепла, как утверждает Тихов, пригодна для жизни[28].
Жизнь, по мнению Тихова, вездесуща. «Многие, — говорит он, — отрицают существование микроорганизмов на других планетах, приводя сотни всевозможных возражений. Безусловно, возражать легче, чем доказывать. Для доказательства нужны убедительные факты. Но сегодня у нас нет возможности побывать, например, на Марсе и привести маловерам неопровержимые доказательства. Зато у ученых есть другие возможности. Они могут, тщательно изучая разнообразные жизненные формы на Земле и условия их существования, сопоставлять полученные данные с условиями на планетах солнечной системы и тем самым делать научные предположения о возможности жизни организмов на других планетах. В этом, пожалуй, и заключается сила подлинной науки»[29].