Если строить на темной стороне, то отраженный от Земли свет не будет мешать.

Солнце-то никуда не денется.

С перепадами температур тоже можно бороться - в некоторые места на луне свет вообще никогда не попадает.

Не в некоторые,а на дно кратера Пири на Северном полюсе Луны. Для обсерватории это место мало подходит-ввиду необычно высокой линии горизонта и высокой вероятности постройки базы по соседству. Впрочем,практически во всех остальных точках Луны построить обсерваторию с крупным оптическим телескопом при существующем уровне технологий невозможно вовсе,так как перепада температур в 500 градусов не выдержит зеркало(и подозреваю,что большая часть оборудования тоже),а полноценную теплозащиту установить проблематично ввиду очень больших физических размеров постройки и открывающегося верха. Кстати,на Земле купола оптических телескопов красят в белый цвет именно с целью уменьшения нагрева днём.

это возможность постройки намного более крупных телескопов

Изготавливать гигантские зеркала телескопов проще в условиях космоса,так как именно на Земле основной проблемой при их изготовлении является огромный вес со всеми вытекающими. На Луне вес тел меньше в 6 раз относительно Земли,что при наличии соответствующей промышленной базы позволит производить более крупные зеркала,однако ограничения на максимальный размер будут действовать и там.

более дешевого обслуживания

Космические телескопы,как правило,не требуют обслуживания. Есть два исключения:инфракрасные телескопы(у которых для охлаждения их детекторов используется жидкий гелий,которого хватает на годы работы) и телескоп имени Хаббла с бракованным основным зеркалом и морально устаревшим за время переносов запуска оборудованием.

отсутствия необходимости поддерживать орбиту такого телескопа.

Для гелиоцентрической орбиты малоактуально. В принципе,при нынешнем уровне развития науки и техники уже возможно создать оптический телескоп(а ещё лучше-пару,для возможности использования их как оптического интерферометра),превосходящий по ТТХ КТ имени Хаббла и имеющий массу,позволяющую доставить его в точки L4/L5 земной орбиты с помощью ракетоносителей Atlas-V или "Протон". Вопрос,по большому счёту,сводится к финансированию,которого нет.