ВСТУПЛЕНИЕ.
Часто говорят, что Циолковский был ученым, который «создал себя сам». Но на выдающегося ученого или инженера нельзя выучиться ни в каком в университете или другом высшем учебном заведении, иначе ежегодно общество получало бы их тысячами. Каждый выдающийся человек прилагает сам много усилий, чтобы усовершенствовать свои способности и развить свой талант. Для этого нужны высокая самодисциплина, работоспособность, самообразование, чтобы овладеть всеми необходимыми знаниями. Таким человеком был Циолковский, но такими же людьми были и другие выдающиеся ученые, которым, в отличие от Циолковского посчастливилось учиться в университете.
Несмотря на отсутствие университетского диплома (а, может быть, благодаря этому?), Циолковский написал книги, которые поражают широчайшей эрудицией и разнообразием интересов: «Монизм Вселенной», «Образование солнечных систем и споры о причине космоса», «Отклики литературные», «Ум и страсти», «Исследование мировых пространств реактивными приборами», «Будущее Земли и человечества», «Ракета в космическое пространство».
Прозорливость выводов Циолковского спустя годы восхитила ученых. Но в то время, когда они были написаны, в небо едва поднимались робкие аэропланы, а сама мысль о полете за пределы атмосферы казалась фантастической. Но «калужский чудак» упорно искал «причину космоса» и по вехам формул забирался в такие дали будущего, которые и сегодня не все могут себе представить. Вот пример: «… Человечество идет вперед и через тысячи лет преобразится, дав поколения высших существ. Множество планет и других обитаемых мест давно уже заполнено этими существами. Процент несовершенных существ (как люди) незаметен».
ДЕТСТВО. ЮНОСТЬ. УНИВЕРСИТЕТЫ..
Циолковский родился 17 сентября 1857 года в селе Ижевском Спасского уезда Рязанской губернии в семье лесничего. Мать вела домашнее хозяйство. Циолковский вспоминал, что отца отличали характер и сила воли, а мать – талантливость. В семье были добрые отношения, несмотря на бедность и многодетность.
В девять лет мальчик тяжело перенес скарлатину, после чего почти полностью потерял слух. В автобиографии Циолковский писал, что глухота превращала в страдание каждую минуту его жизни; с людьми он чувствовал себя изолированным, обиженным и отверженным. Это заставляло уходить в себя, искать великих дел, чтобы заслужить одобрение окружающих и не быть им в тягость. Учиться в школе было невозможно, так как учителей он почти не слышал. Но его выдающийся ум нашел другой путь поиска идей – в книгах.
Во многом мальчику помогала мать, она обучала его грамоте, письму, началам арифметики. Когда Косте было десять лет, семья переехала в Вятку, где он поступил в гимназию. Здесь он встретил очень внимательных и хороших учителей, которые всячески помогали мальчику. Однако учиться в гимназии он смог лишь два года. Денег на оплату обучения не хватало, к тому же всю семью и особенно Костю постигло большое горе – умерла мать. Мальчик был предоставлен самому себе, чувствовал себя очень одиноким и находил утешение в книгах.
Циолковский вспоминал, что лет с четырнадцати-пятнадцати он стал интересоваться физикой, химией, механикой, астрономией, математикой. Но так как книг было мало, он больше погружался в собственные мысли, постоянно обдумывая прочитанное. Многое не понимал, но это тем более возбуждало самодеятельность ума. Глухота всю жизнь погоняла, заставляла сосредотачиваться и отдаваться мыслям, навеянным наукой. «Без нее я никогда не сделал бы и не закончил столько работ», – признавался позже ученый.
В 16 лет Константин уехал в Москву для продолжения самообразования и знакомства с техническими науками. В провинциальной Вятке условий для этого не было. В Москве он пробыл три года, живя впроголодь, так как из дому получал 10–15 рублей в месяц, но тратил их в основном на книги, приборы и др. Впоследствии он писал, что помнит только черный хлеб и воду, однако это его нисколько не огорчало.
Особенно поразило юношу обилие книг и условия работы в Румянцевской библиотеке. В первый год он обстоятельно изучил элементарную математику и физику, во второй – высшую алгебру, дифференциальное и интегральное исчисление, аналитическую геометрию. Заниматься высшей математикой, по его словам, побудила мысль о сообщении с мировым пространством.
Не прекращал Константин и изобретательской деятельности, его интересовали самые различные вопросы, например, возможность строить металлические аэростаты.
После возвращения в Вятку Циолковский для заработка начал давать частные уроки ученикам школ, а в свободное время занимался изобретательством (например, построил самоходную лодку).
Через год семья переехала в Рязань. Циолковский сдал экстерном экзамены на звание учителя физики и математики и получил право преподавать в уездных училищах. Зимой 1879 года он получил назначение в город Боровск.
В 1880 году Константин женился на Варваре Соколовой, дочери хозяина дома, где он снимал комнату. Этот союз оказался счастливым: добрая, любящая жена помогала мужу во всем.
ОТКРЫТИЯ И ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Циолковский известен в науке как ученый и изобретатель, работавший над тремя большими проблемами: 1) созданием цельнометаллического дирижабля; 2) теорией хорошо обтекаемого аэроплана; 3) разработкой ракет для межпланетных сообщений. Он является признанным основоположником современной космонавтики.
Труды по аэростатам (дирижабли) выполнены в основном в 1885–1892 годах. Дирижабль Циолковского принципиально отличался от предыдущих конструкций тем, что он был цельнометаллическим, что обеспечивало прочность конструкции. Далее, благодаря гофрированной оболочке он мог менять свой объем и, следовательно, поддерживать постоянную подъемную силу на разных высотах и различных условиях окружающего воздуха. Предусматривался также подогрев наполнителя оболочки теплом отработанных газов двигателя, что также могло влиять на изменение величины подъемной силы. Однако большинство представителей официальной науки и общественность не принимали всерьез разработок Циолковского. Поэтому первый русский дирижабль появился лишь в 1908 году.
В 1891 году, решив серьезно заняться проблемой воздухоплавания с помощью аппаратов тяжелее воздуха, Циолковский написал работу «К вопросу о летании посредством крыльев» и послал ее Н. Е. Жуковскому. Ученый отметил в отзыве, что оригинальные методы исследования и остроумные опыты автора характеризуют его как талантливого исследователя.
В 1894 году Циолковский пишет новую работу «Аэроплан, или птицеподобная (авиационная) летательная машина». В этой работе он впервые дает аэродинамический расчет самолета и предлагает конструктивную схему, которая на 15––20 лет опередила технические решения в других странах. Чтобы сопроводить теоретические расчеты экспериментами, ученый строит «воздуходувку» (1897). Эта труба была первой в России, аэродинамическая труба Жуковского появилась на 5 лет позже. Очевидно, Циолковского следует считать «дедушкой русской аэродинамики».
Но основной вклад Циолковский внес в космонавтику: он первым научно обосновал возможность межпланетных сообщений с помощью ракет и реактивного движения. Первая теория полета ракеты с учетом изменения ее массы во время движения была дана в статье Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами» в 1903 году. Аналогичные публикации появились во Франции спустя 10 лет, в Америке спустя 16 лет, в Германии спустя 20 лет.
Затем (1929) Циолковский предложил создавать составные ракеты, или ракетные поезда, для достижения ими космических скоростей (эта его идея воплотилась впоследствии в многоступенчатых ракетах).
Циолковский первый решил задачу о движении корабля в поле тяготения Земли и вычислил необходимые запасы горючего для преодоления силы притяжения. Он рассмотрел влияние атмосферы на полет ракеты, возможность рулевого управления, способ охлаждения стенок камеры сгорания компонентами топлива, проблему создания искусственного спутника Земли, а также предсказал, что будет ощущать космонавт в состоянии невесомости. После своего полета Ю. А. Гагарин с удивлением подтвердил, что многие предположения ученого оказались совершенно правильными.
Циолковский детально рассмотрел условия жизни на искусственных спутниках Земли и межпланетных станциях. Он вычислил, что для обеспечения «вечного» питания одного человека достаточен всего один квадратный метр плантации наиболее плодовитых растений, например, банана. Его идея устройства оранжерей с целью выращивания съедобных растений была с энтузиазмом встречена Ф. А Цандером, который еще в 20-е годы проводил подобные эксперименты. Мы знаем, что теперь такие оранжереи устраиваются на современных космических кораблях.
Во второй части своей работы «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1911) Циолковский писал, что мысль использовать ракету для межпланетных полетов была навеяна Жюлем Верном, но теперь подкреплена данными науки.
По признанию ученого, основной целью жизни он считал возможность сделать что-либо полезное для людей, продвинуть человечество немного вперед, не прожить даром жизнь.
Он хотел поделиться своими открытиями и знаниями как можно с большим числом людей. Поэтому он писал научно-популярные и научно-фантастические книги.
В книге «Грезы о Земле и небе» Циолковский впервые высказал идею о возможности создания искусственных спутников Земли. Он предложил для подготовки космонавтов к условиям невесомости тренировать их в бассейне. И действительно, сегодня это один из способов подготовки космонавтов.
Циолковский предложил создать в космосе крупные орбитальные станции, чтобы человек смог долгое время там жить и работать. Сегодня такие станции уже есть на околоземных орбитах.
Циолковскому принадлежат идеи транспорта на воздушной подушке. Он говорил, что для высокой скорости колеса непригодны: чтобы устранить трение, надо вдувать слой воздуха между полотном и основанием вагона.
В числе работ ученого есть работы по астрономии, астрофизике, математике, биологии, философии. Его работа «Механика животного организма» получила положительный отзыв И. М. Сеченова. В работе «Теория газов» ученый изложил основы кинетической теории газов, не зная, что эта теория уже создана Л. Больцманом. Он писал, что многое открыл из того, что было уже открыто до него. Однако эти работы давали ему уверенность в его силах…
ПОСЛЕДНИЕ ГОДЫ.
После 1917 года отношение к Циолковскому изменилось. Его работы стали издаваться, ему была назначена пожизненная пенсия. Он стал членом многих научно-исследовательских организаций.
В 1932 году в торжественной обстановке отмечалось 75-летие ученого. Среди приветственных телеграмм были послания от Ф. А. Цандера и С. П. Королева.
В своих предсказаниях (статья «Только ли фантазия», «Комсомольская правда», 23 июля 1935 года) Циолковский писал, что уже через десятки лет будут получены прекрасные результаты полетов с косммической скоростью. И действительно, ровно через 100 лет после его рождения и всего через 22 года после смерти на орбиту был выведен первый искусственный спутник Земли, а еще через четыре года человек совершил первый космический полет. Первым космонавтом стал гражданин СССР Юрий Гагарин.
17 сентября 1935 года К. Э. Циолковскому исполнилось 78 лет. Он был болен и получил много поздравлений с пожеланиями скорейшего выздоровления. А через день его не стало. К. Э. Циолковский похоронен в Калуге. На памятнике написаны его слова: «Человечество не останется вечно на земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство».