Харьковские астрономы под руководством Барабашова получали ряды наблюдений в разных участках видимой части спектра, это позволяло изучить зависимости яркости поверхностей от условий наблюдения, сопоставить их с лабораторными аналогами, перейти к физическим свойствам поверхностей и атмосфер планет.
Уже в довоенные годы были сформированы довольно правильные представления о лунной поверхности. Была также установлена природа полярных шапок на Марсе, выяснена величина атмосферного давления на этой планете, толщина надоблачной атмосферы Юпитера, проведены серьезные и результативные исследования колец Сатурна. Тогда же Николай Павлович занимается исследованиями Солнца, начинает свою работу Служба Солнца астрономической обсерватории ХГУ. В 1935 году под руководством Барабашова конструируется уникальный прибор для наблюдений Солнца – спектрогелиограф. В 1941 году Н. П. Барабашову было присвоено звание заслуженного деятеля науки Украины.
Барабашов не устает ставить перед руководством университета, областными и республиканскими властями вопрос о создании новой наблюдательной базы обсерватории за Харьковом. В Ленинграде велись переговоры об изготовлении специально для этой базы нового мощного телескопа. Наконец, Народный комиссариат просвещения Украины выделил соответствующие средства, был выбран холм для филиала Харьковской обсерватории. Но строительство не началось. Началась война.
Университет был эвакуирован. В Кзыл-Орде на базе Киевского и Харьковского университетов был создан Объединенный Украинский университет, кафедру астрономии и теоретической механики которого возглавил Барабашов. После возвращения в Харьков в 1943 году Николай Павлович был назначен ректором ХГУ. Опять астроному пришлось заниматься хозяйственной деятельностью, причем в больших масштабах – речь шла не только о восстановлении разграбленной Астрономической обсерватории, но о восстановлении всего университета. Барабашов оставался ректором до мая 1945 года, когда его свалил очередной приступ болезни.
Страна быстро восстанавливалась, выходила на новые рубежи советская наука. Вскоре стало ясно, что СССР готов бросить значительные силы и средства на изучение космоса, астрономия стала модной наукой. В 1948 году Академия наук Украины избрала Барабашова своим действительным членом. В 1949 году он выступил с предложением создать Комиссию по физике планет при Астросовете Академии наук СССР. Сам харьковчанин и возглавил эту комиссию. Разносторонняя деятельность этого учреждения сыграла громадную роль в том рывке, который был сделан в советской астрономии и космонавтике в 50-60-х годах.
Свой расцвет переживала Харьковская обсерватория. На основе фотографий, полученных с борта АМС «Луна-3», совместными усилиями Харьковской и ряда других обсерваторий был создан первый «Атлас обратной стороны Луны», одним из авторов и редакторов которого был, естественно, сам Барабашов. Харьковские астрономы принимали участие в подготовке