Дедушка «Звездных войн»: как Циолковский, сидя в кресле, Вселенную покорял. Краткая биография Циолковского Константина

Циолковский Константин Эдуардович родился в семье лесничего 1857году.

Это русский и затем советский учёный и изобретатель в области аэродинамики, ракетодинамики, теории самолёта и дирижабля; основоположник современной космонавтики.
После перенесённой в детстве скарлатины почти полностью потерял слух; глухота не позволила продолжать учебу в школе, и с 14 лет он занимался самостоятельно. С 16 до 19 лет жил в Москве, изучал физико-математические науки по циклу средней и высшей школы. В 1879 экстерном сдал экзамены на звание учителя и в 1880 назначен учителем арифметики и геометрии в Воровское уездное училище Калужской губернии. К этому времени относятся первые научные исследования Циолковского.

Самая первая работа Циолковского была посвящена механике в биологии в 1880 году,но её не напечатали и рукописи не вернули.
В 1881 году Циолковский написал свою первую подлинную научную работу «Теории газов» .Не зная об уже сделанных открытиях, он в 1880-81 написал работу «Теория газов», в которой изложил основы кинетической теории газов.

Вторая его научная работа - «Механика животного организма» (те же годы) получила благоприятный отзыв И. М. Сеченова, и Циолковский был принят в Русское физико-химическое общество.

Третьей работой стала статья «Продолжительность лучеиспускания Солнца» 1883 года, в которой Циолковский описывал механизм действия звезды. Он рассмотрел Солнце как идеальный газовый шар, постарался определить температуру и давление в его центре, время жизни Солнца. Циолковский в своих расчетах использовал лишь основные законы механики и газов.
Следующая работа Циолковского «Свободное пространство» 1883 года была написана в форме дневника. Это своеобразный мысленный эксперимент, повествование ведется от имени наблюдателя, находящегося в свободном безвоздушном пространстве и не испытывает действия сил притяжения и сопротивления. Циолковский описывает ощущения такого наблюдателя, его возможности и ограничения в передвижении и манипуляции с различными объектами. Он анализирует поведение газов и жидкостей в «свободном пространстве», функционирование различных приборов, физиологию живых организмов - растений и животных.

Главным результатом этой работы можно считать впервые сформулированный Циолковским принцип о единственно возможном методе передвижения в «свободном пространстве» - реактивном движении.

В 1885 Циолковский разработал аэростат собственной конструкции, результатом чего стало объемистое сочинение «Теория и опыт аэростата, имеющего в горизонтальном направлении удлиненную форму»

Основные работы Циолковского после 1884 были связаны с четырьмя большими проблемами:
- научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля),
- обтекаемого аэроплана,
- поезда на воздушной подушке,
- ракеты для межпланетных путешествий.

«Есть идеи, которые следует снова поднять из исторических материалов Циолковского, из его тех вещей, которые еще не опубликованы, и это нужно сделать. И вообще я призываю историков и философов поработать над его рукописями, которые сегодня еще не опубликованы», — говорит летчик-космонавт Александр Александров.

До сих пор поражает разнообразие его исследований. Ученый-самоучка, который в 9 лет оглох после тяжелой скарлатины, был неукротим в желании познать и усовершенствовать мир. Он и теорию ракетостроения разработал как приложение к своим философским изысканиям.

В первой работе, посвященной космической тематике (1897 год), Циолковский приходит к выводу, что ни пушечное ядро, ни аэростат не смогут покинуть пределов атмосферы. Есть только одна технически осуществимая возможность — полет на реактивном летательном аппарате. Именно этот вариант и начинает просчитывать Циолковский.

Все его работы и записи хранятся под грифом "секретно" .Из 400 опусов Циолковского лишь некоторые работы могли пройти цензуру и считаться условно-материалистическими, другие шли вразрез с насаждаемой идеологией.

В 1887 году Циолковский написал небольшую повесть «На Луне» — своё первое научно-фантастическое произведение. Повесть во многом продолжает традиции «Свободного пространства», но облечена в более художественную форму, имеет законченный, хотя и очень условный, сюжет.Здесь он подробно описывает, как себя чувствуют герои, находясь в условиях более низкой гравитации. И очень точно описал ландшафт плпнеты.

"Мрачная картина! Даже горы обнажены, бесстыдно раздеты, так как мы не видим на них легкой вуали — прозрачной синеватой дымки, которую накидывает на земные горы и отдалённые предметы воздух… Строгие, поразительно отчётливые ландшафты! А тени! О, какие тёмные! И какие резкие переходы от мрака к свету! Нет тех мягких переливов, к которым мы так привыкли и которые может дать только атмосфера. Даже Сахара — и та показалась бы раем в сравнении с тем, что мы видели тут." - пишет Циолковский. На Луне. Гл.1.

Затем фантастическая повесть " Вне земли" - где подробно описывает невесомость.

В период 6 октября 1890 — 18 мая 1891 на основе опытов по сопротивлению воздуха им была написана большая работа «К вопросу о летании посредством крыльев»

Во времена Сталина, 17 ноября 1919 года Циолковского арестовали и посадили в тюрьму на Лубянке. Там его допрашивали в течение нескольких недель. По некоторым данным, за Циолковского ходатайствовало некое высокопоставленное лицо, в результате чего учёного отпустили.

В 1918 Циолковский был избран в число членов-соревнователей Социалистической академии общественных наук .

В 1896 году Константин Эдуардович приступил к написанию своего главного труда «Исследование мировых пространств реактивными приборами».В 1903 году в журнале "Научное обозрение" К.Э.Циолковский опубликовал эту работу ", в которой впервые была научно обоснована возможность осуществления космических полетов при помощи жидкостных ракет и даны основные расчетные формулы их полета. Циолковский был первым в истории науки, кто строго сформулировал и исследовал прямолинейное движение ракет как тел переменной массы .

19 сентября 1935 года — в тот день Константин Эдуардович Циолковский умер от рака желудка. Могила его не сохранилась.

Решением правительства его переписка, записи и его неопубликованные труды были переданы Академии Наук СССР, где была создана специальная комиссия по разработке трудов К. Э. Циолковского. Комиссия распределила научные труды ученого по разделам.

- Первый том заключал все работы К. Э. Циолковского по вопросам аэродинамики;

- Второй том - труды по реактивным летательным аппаратам ;

Третий том - работы по цельнометаллическим дирижаблям, по увеличению энергии тепловых двигателей и различным вопросам прикладной механики, по вопросам обводнения пустынь и охлаждения в них жилищ человека, использования приливов и волн и разные изобретения;

В четвертый том включались сочинения Циолковского по астрономии, геофизике, биологии, строению вещества и другим проблемам ;

- Пятый том - это биографические материалы и переписка ученого.

К. Э. Циолковский говорил, что теорию ракетостроения он разработал лишь как приложение к своим философским изысканиям.

Из всех попыток изобретательства ему удалась всего одна работа - это его предложение по использованию в ракетах жидкого двухкомпонентного топлива. Хотя его чертежи ракет, во многом помогли создать современные механизмы ракетостроения.

И все это сделал наш Российский учитель!

Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935)

Константин Эдуардович Циолковский - выдающийся учёный, изобретатель и инженер, создавший основы расчёта реактивного движения и разработавший конструкцию первой космической ракеты для исследования безграничных мировых пространств. Широта и изумительное богатство творческой фантазии соединялись у него со строгим математическим расчётом.

Константин Эдуардович Циолковский родился 17 сентября 1857 г. в селе Ижевском Рязанской губернии, в семье лесничего. О своих родителях К. С. Циолковский писал: "Характер моего отца был близок к холерическому. Он всегда был холоден, сдержан. Среди знакомых отец слыл умным человеком и оратором... У него была страсть к изобретательству и строительству. Меня ещё не было на свете, когда он придумал и устроил молотилку.

Увы, неудачно. Мать была совершенно другого характера - натура сангвиническая, горячка, хохотунья, насмешница и даровитая. В отце преобладал характер, сила воли, а в матери - талантливость".

В К. Э. Циолковском соединились лучшие человеческие качества родителей. Он унаследовал сильную, непреклонную волю отца и талантливость матери.

Первые годы детства К. Э. Циолковского были счастливыми. Летом он много бегал, играл, строил с товарищами в лесу шалаши, любил лазать на заборы, крыши и деревья. Часто запускал змея и отправлял ввысь по нитке коробочку с тараканом. Зимой с восторгом катался на санках. Девяти лет, в начале зимы, К. Э. Циолковский заболел скарлатиной. Болезнь была тяжёлой, и вследствие осложнений на уши мальчик почти совершенно потерял слух. Глухота не позволила продолжать обучение в школе. "Глухота делает мою биографию малоинтересной, - писал позднее К. Э. Циолковский, - ибо лишает меня общения с людьми, наблюдения и заимствования. Моя биография бедна лицами и столкновениями".

Лет с четырнадцати он начинает самостоятельно систематически заниматься, пользуясь небольшой библиотекой своего отца, в которой были книги по естественным и математическим наукам. Тогда же в нём пробуждается страсть к изобретательству. Юноша строит воздушные шары из тонкой папиросной бумаги, делает маленький токарный станок и конструирует коляску, которая должна была двигаться при помощи ветра. Модель коляски прекрасно удалась и хорошо ходила при ветре.

Отец К. Э. Циолковского весьма сочувственно относился к изобретательству и техническим затеям сына. К. Э. Циолковскому было всего 16 лет, когда отец решил отправить его в Москву для самообразования и совершенствования. Он считал, что наблюдения над технической и промышленной жизнью большого города дадут более рациональное направление его изобретательским стремлениям.

Но что мог сделать глухой юноша, совсем не знавший жизни, в Москве? Из дома К. Э. Циолковский получал 10-15 рублей в месяц. Питался одним чёрным хлебом, не имел даже картошки и чаю. Зато покупал книги, реторты, ртуть, серную кислоту и прочее для различных опытов и самодельных аппаратов. "Я помню отлично, - писал он в своей биографии, - что кроме воды и чёрного хлеба у меня тогда ничего не было. Каждые три дня я ходил в булочную и покупал там на 9 копеек хлеба. Таким образом, я проживал в месяц 90 копеек".

Кроме производства физических и химических опытов, К. Э. Циолковский много читал, тщательно прорабатывал курсы начальной и высшей математики, аналитической геометрии, высшей алгебры. Часто, разбирая какую-нибудь теорему, он старался сам найти доказательство. Это ему очень нравилось, хотя и не всегда удавалось.

"Одновременно меня страшно занимали разные вопросы, и я старался сейчас же их решать с помощью приобретенных знаний... Особенно мучил меня такой вопрос - нельзя ли применить центробежную силу, для того чтобы подняться за атмосферу, в небесные пространства?" Был момент, когда К. Э. Циолковскому показалось, что он нашёл решение этой задачи: "Я был так взволнован, - писал он, - даже потрясён, что не спал целую ночь, бродил по Москве и всё думал о великих следствиях моего открытия. Но уже к утру я убедился в ложности моего изобретения. Разочарование было так сильно, как и очарование. Эта ночь оставила след на всю мою жизнь: через 30 лет я ещё вижу иногда во сне, что поднимаюсь к звёздам на моей машине, и чувствую такой же восторг, как и в ту незапамятную ночь".

Осенью 1879 г. К. Э. Циолковский сдал экстерном экзамен на звание учителя народного училища, а месяца через четыре был назначен на должность учителя арифметики и геометрии в Боровское уездное училище Калужской губернии. На своей квартире в Боровске К. Э. Циолковский устроил маленькую лабораторию. У него в доме сверкали электрические молнии, гремели громы, звонили колокольчики, загорались огни, вертелись колёса и блистали иллюминации. "Я предлагал, - писал об этих годах К. Э. Циолковский, - желающим попробовать ложкой невидимого варенья. Соблазнившиеся угощением получали электрический удар. Посетители любовались и дивились на электрического осьминога, который хватал всякого своими лапами за нос или за пальцы, и тогда у попавшего к нему - волосы становились дыбом и выскакивали искры из любой части тела".

В 1881 г. 24-летний К. Э. Циолковский самостоятельно разработал теорию газов. Эту работу он послал в Петербургское физико-химическое общество. Работа получила одобрение видных членов Общества, в том числе и гениального химика Д. И. Менделеева. Однако её содержание не представляло новости для науки: аналогичные открытия были сделаны несколько раньше за границей. За вторую работу, названную "Механика животного организма", К. Э. Циолковского единогласно избрали членом Физико-химического общества.

С 1885 г. К. Э. Циолковский начал усердно заниматься вопросами воздухоплавания. Он поставил своей задачей создать металлический управляемый дирижабль (аэростат). К. Э. Циолковский обратил внимание на весьма существенные недостатки дирижаблей с баллонами из прорезиненной материи: такие оболочки быстро изнашивались, были огнеопасны, обладали весьма незначительной прочностью, и наполняющий их газ быстро терялся вследствие их проницаемости. Результатом работы К. Э. Циолковского было объёмистое сочинение "Теория и опыт аэростата". В этом сочинении дано теоретическое обоснование конструкции дирижабля с металлической оболочкой (железной или медной); для пояснения сути дела в приложениях разработаны многочисленные схемы и чертежи.

Эта работа над совершенно новой задачей, без литературы, без общения с учёными, требовала невероятного напряжения и сверхчеловеческой энергии. "Работал я два года почти непрерывно, - писал К. Э. Циолковский, - я был всегда страстным учителем и приходил из училища сильно утомлённым, так как большую часть сил оставлял там. Только к вечеру я мог приняться за свои вычисления и опыты. Как же быть? Времени было мало, да и сил также, и я придумал вставать чуть свет и, уже поработавши над своим сочинением, отправляться в училище. После этого двухлетнего напряжения сил у меня целый год чувствовалась тяжесть в голове".

В 1892 г. К. Э. Циолковский значительно дополнил и развил свою теорию цельнометаллического дирижабля. Результаты научных изысканий по этому вопросу К. Э. Циолковский издал на свои собственные скудные средства.

Наиболее важные научные достижения К. Э. Циолковского относятся к теории движения ракет и реактивных приборов. Долгое время он, как и его современники, не придавал большого значения ракетам, считая их делом забавы и развлечений. Но в конце девятнадцатого столетия К. Э. Циолковский начал теоретическую разработку этого вопроса. В 1903 г. в журнале "Научное обозрение" появилась его статья "Исследование мировых пространств реактивными приборами". В ней была дана теория полёта ракеты и обоснована возможность применения реактивных аппаратов для межпланетных сообщений.

Наиболее важными и оригинальными открытиями К. Э. Циолковского в теории реактивного движения являются исследование движения ракеты в пространстве без тяжести, определение коэффициента полезного действия ракеты (или, как называет К. Э. Циолковский, утилизация ракеты), исследование полёта ракеты под влиянием тяжести в вертикальном и наклонном направлениях. К. Э. Циолковскому принадлежит подробное изучение условий взлёта с различных планет, рассмотрение задач о возвращении ракеты с какой-либо планеты или астероида на Землю. Он исследовал влияние силы сопротивления воздуха на движение ракеты и дал подробные расчёты необходимого запаса горючего для того, чтобы ракета пробила слой земной атмосферы. Наконец, К. Э. Циолковский выдвинул идею составных ракет или ракетных поездов для исследования космических пространств.

Результаты трудов К. Э. Циолковского в теории ракет стали сейчас классическими. В первую очередь нужно отметить закон К. Э. Циолковского, касающийся движения ракеты в безвоздушном пространстве под действием только реактивной силы, и его гипотезу о постоянстве относительной скорости истечения продуктов горения из сопла ракеты.

Из закона К. Э. Циолковского следует, что скорость ракеты возрастает неограниченно с увеличением количества взрывчатых веществ, причём величина скорости не зависит от быстроты или неравномерности сжигания, если только относительная скорость выбрасываемых из ракеты частиц остаётся постоянной. Когда запас взрывчатого вещества равен весу оболочки ракеты с людьми и приборами, тогда (при относительной скорости выбрасываемых частиц в 5700 метров в секунду) скорость ракеты в конце горения будет почти в два раза больше той, которая нужна, чтобы удалиться навсегда из поля тяготения Луны. Если запас горючего в шесть раз больше веса ракеты, то в конце горения она приобретает скорость, достаточную для удаления от Земли и превращения ракеты в новую самостоятельную планету - спутника Солнца.

Работы К. Э. Циолковского по реактивному движению не ограничиваются теоретическими расчётами; в них даны и практические указания инженеру-конструктору по конструированию и изготовлению отдельных деталей, выбору топлива, очертанию сопла; разбирается вопрос о создании устойчивости полёта в безвоздушном пространстве.

Ракета К. Э. Циолковского представляет собой металлическую продолговатую камеру, похожую по форме на дирижабль или аэростат воздушного заграждения. В головной, передней, её части находится помещение для пассажиров, снабжённое приборами управления, светом, поглотителями углекислоты и запасами кислорода. Основная часть ракеты заполнена горючими веществами, которые при своём смешении образуют взрывчатую массу. Взрывчатая масса зажигается в определённом месте, вблизи центра ракеты, а продукты горения, горячие газы, вытекают по расширяющейся трубе с огромной скоростью.

Получив исходные расчётные формулы для определения движения ракет, К. Э. Циолковский намечает обширную программу последовательных усовершенствований реактивных аппаратов вообще. Вот основные моменты этой грандиозной программы:

1. Опыты на месте (имеются в виду реактивные лаборатории, где производятся опыты с неподвижно закреплёнными ракетами).
2. Движение реактивного прибора на плоскости (аэродроме).
3. Взлёты на небольшую высоту и спуск планированием.
4. Проникновение в очень разрежённые слои атмосферы, т. е. в стратосферу.
5. Полёт за пределы атмосферы и спуск планированием
6. Основание подвижных станций вне атмосферы (вроде маленьких и близких к Земле лун).
7. Использование энергии Солнца для дыхания, питания и некоторых других житейских целей.
8. Использование солнечной энергии для передвижения по всей планетной системе и для индустрии.
9. Посещение самых малых тел солнечной системы (астероидов или планетоидов), расположенных ближе и дальше, чем наша планета, от Солнца.
10. Распространение человеческого рода по всей нашей солнечной системе.

Исследования К. Э. Циолковского по теории реактивного движения написаны с широким размахом и необычайным взлётом фантазии. "Избави меня боже претендовать на полное решение вопроса, - говорил он, - Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт, и уже, в конце концов, исполнение венчает мысль".

Отдавшись мечте о межпланетных путешествиях, К. Э. Циолковский писал: "Сначала можно летать на ракете вокруг Земли, затем можно описать тот или иной путь относительно Солнца, достигнуть желаемой планеты, приблизиться или удалиться от Солнца, упасть на него или уйти совсем, сделавшись кометой, блуждающей многие тысячи лет во мраке, среди звёзд, до приближения к одной из них, которая сделается для путешественников или их потомков новым Солнцем.

Человечество образует ряд межпланетных баз вокруг Солнца, использовав в качестве материала для них блуждающие в пространстве астероиды (маленькие луны).

Реактивные приборы завоюют людям беспредельные пространства и дадут солнечную энергию в два миллиарда раз большую, чем та, которую человечество имеет на Земле. Кроме тoгo, возможно достижение и других солнц, до которых реактивные поезда дойдут в течение нескольких десятков тысяч лет.

Лучшая часть человечества, по всей вероятности, никогда не погибнет, но будет переселяться от солнца к солнцу, по мере их погасания... Нет конца жизни, конца разуму и совершенствованию человечества. Прогресс его вечен. А если это так, то невозможно сомневаться и в достижении бессмертия".

Сочинение К. Э. Циолковского о составной пассажирской ракете 2017 года читается, как увлекательнейший роман. Описания жизни людей в среде без тяжести поразительны по остроумию и проницательности. Так и хочется погулять по садам и оранжереям, которые летят в безвоздушном пространстве быстрее современного артиллерийского снаряда!

Основные работы К. Э. Циолковского теперь хорошо известны за рубежом. Так, например, известный учёный и исследователь реактивного движения в космическом пространстве профессор Герман Оберг писал в 1929 г. К. Э. Циолковскому: "Многоуважаемый коллега! Большое спасибо за присланный мне письменный материал. Я, разумеется, самый последний, кто стал бы оспаривать Ваше первенство и Ваши услуги по делу ракет, и я только сожалею, что я не раньше 1925 года услышал о Вас. Я был бы, наверное, в моих собственных работах сегодня гораздо дальше и обошёлся бы без тех многих напрасных трудов, зная Ваши превосходные работы".

В другом письме тот же Оберт говорит: "Вы зажгли огонь, и мы не дадим ему погаснуть, но приложим все усилия, чтобы исполнилась величайшая мечта человечества". Ракеты К. Э. Циолковского подробно описаны в ряде научных и популярных журналов и книг.

В технических журналах за рубежом в 1928-1929 гг. была проведена широкая дискуссия по обоснованию вывода основного уравнения ракеты. Итоги дискуссии показали полную и безупречную справедливость формулы К. Э.. Циолковского для закона движения ракеты в пространстве без тяготения и без сопротивления среды. Его гипотеза о постоянстве относительной скорости отброса частиц из корпуса ракеты принята в большинстве теоретических исследований учёных всех стран.

Научные интересы К. Э. Циолковского вовсе не ограничивались вопросами реактивного движения, но к созданию теории полёта ракеты он последовательно возвращался всю свою творческую жизнь. После работы "Исследование мировых пространств реактивными приборами", опубликованной в 1903 г., К. Э. Циолковский печатает в журнале "Воздухоплаватель" в 1910 г. статью "Реактивный прибор как средства полёта в пустоте и. в атмосфере". В 1911-1914 гг. появились три работы К. Э. Циолковского о космических полётах. После Великой Октябрьской социалистической революции его научная деятельность получила более широкий размах. Он переиздаёт с дополнениями свои основные работы по ракетам. В 1927 г. он печатает работу о космической ракете (опытная подготовка), затем работу "Ракетные космические поезда", где даётся подробное исследование движения составных ракет. Несколько статей он посвящает теории реактивного аэроплана:

"Основной мотив моей жизни, - говорил К. Э. Циолковский, - не прожить даром жизнь, продвинуть человечество хоть немного вперёд. Вот почему я интересовался тем, что не давало мне ни хлеба, ни силы, но я надеюсь, что мои работы - может быть, скоро, а может быть, и в отдалённом будущем - дадут обществу горы хлеба и бездну могущества". Эта настойчивость исканий - стремление создавать новое, забота о счастье и прогрессе всего человечества - определяла всё содержание жизни этого замечательного человека. Долгое время имя К. Э. Циолковского оставалось малоизвестным даже в России. Его считали чудаком-фантазёром, мечтателем-идеалистом. Научные заслуги К. Э. Циолковского получили свою истинную оценку только после Великой Октябрьской социалистической революции.

За шесть дней до своей смерти, 13 сентября 1935 г., К. Э. Циолковский писал в письме к И. В. Сталину: "До революции моя мечта не могла осуществиться. Лишь Октябрь принёс признание трудам самоучки: лишь советская власть и партия Ленина - Сталина оказали мне действенную помощь. Я почувствовал любовь народных масс, и это давало мне силы продолжать работу, уже будучи больным... Все свои труды по авиации, ракетоплаванию и межпланетным сообщениям передаю партии большевиков и советской власти - подлинным руководителям прогресса человеческой культуры. Уверен, что они успешно закончат мои труды".

Жизнь К. Э. Циолковского - настоящий подвиг. В труднейших условиях он проводил свои теоретические и экспериментальные изыскания. Жизнь вдохновенного калужского самоучки - образец творческого дерзания, целеустремлённости, уменья преодолевать препятствия, настойчивого стремления двигать вперёд науку и технику своего времени.

Главнейшие труды К. Э. Циолковского : Избранные труды, Госмашметиздат, 1934, кн. I - Цельнометаллический дирижабль, кн. II -Реактивное движение (Ракета в космическое пространство, 1903; Исследование мировых пространств реактивными приборами, 1926); Космическая ракета. Опытная подготовка, 1927; Ракетные космические поезда, 1929; Новый аэроплан, 1929; Давление на плоскость при её нормальном движении в воздухе, 1929; Реактивный аэроплан, 1930; Стратоплан полу реактивный, 1932.

О К. Э Циолковском : Моисеев Н. Д., К. Э. Циолковский (опыт биографической характеристики), в т. I Избр. трудов К. Э. Циолковского; Рынин Н. А., Хронологический список сочинений К. Э. Циолковского, там же; Его же, К. Э. Циолковский, его жизнь, работа и ракеты, Л., 1931; К. Э. Циолковский (сборник статей), изд. Аэрофлота, M., 1939; История воздухоплавания и авиации в СССР, М., 1944.

© Ю.В.Бирюков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского , г. Калуга
Пленарное заседание
2003 г.

100 лет тому назад публикацией в конце мая 1903 г. статьи К.Э. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами» миру было представлено одно из самых великих открытий и самых великих изобретений в истории человечества. Эта работа русского мыслителя, ученого и изобретателя положила начало качественному изменению самой сущности явления, которое мы называем развитием жизни и разума на Земле.

Со времен открытия Ньютоном закона всемирного тяготения и основ небесной механики полеты в космос стали считаться несбыточными, осуществимыми только в фантазиях, и в последующие два века не было создано ни одной научной работы по этой тематике. К тому же ученые не видели никаких стимулов для того, чтобы искать способы преодоления земного тяготения и освоения пустого межпланетного пространства.

Гениальность Циолковского и проявилась, прежде всего, в осознании этих стимулов, во-первых, как пути к овладению всей солнечной энергией, в миллиарды раз большей той ее части, которая обеспечивает все существование жизни, включая все источники благосостояния человечества на Земле; и, во-вторых, как возможности продолжить существование человечества даже в случае развития на планете условий, угрожающих жизни человека, по причине вероятных быстрых или медленных катастроф, пророчествами о которых, как о грядущем конце мира, была заполнена в конце XIX в. не только мистическая, но и вполне научная литература.

Поставив перед собой величайшую цель и неотступно следуя к ней почти четверть века, Циолковский, осмыслив достижения всей научно- технической работы человечества, на основе элементарных формул механики открыл возможность с помощью реактивного движения достигать неограниченных скоростей и на основе этого изобрел принципиально новый вид транспортных машин и летательных аппаратов - управляемую ракету на жидком топливе, которая была способна при уровне техники и технологии XX в., основанном на уже известных химических, физических и биологических знаниях, обеспечить полеты в космос и, следовательно, его освоение человечеством. В результате этого пространство, доступное нашей практике, увеличивалось безгранично, что давало уверенность и в возможности беспредельного существования человечества во времени. Причем сделаны эти открытия Циолковским в одиночку, на 20 лет раньше других пионеров теоретической космонавтики и в достаточной полноте, чтобы считать рождение теоретической космонавтики в 1903 г. совершившимся научным фактом.

О судьбе открытия Циолковского в наше время можно сказать: все, что касается его теоретических и проектных идей, почти полностью подтвердилось в практическом освоении космического пространства. Запуском автоматических искусственных спутников Земли и межпланетных станций люди начали космическую деятельность, открыли «новую, великую эру в астрономии - эпоху более пристального изучения неба», а заодно и более пристального изучения Земли; не испугавшись громадной силы тяготения и длительной невесомости, человек совершил «первый великий шаг - сделался спутником Земли», построил первые орбитальные поселения в виде станций «Салют», «Мир», МКС, научился обеспечивать их в течение долгих лет даровой солнечной энергией; сумел, опираясь на достижения космической биологии и медицины, обеспечить возвращение космонавтов на Землю не только с сохранением дополетного здоровья, но, как у В. В. Полякова, с его улучшением; доказал возможность вести космическое производство как промышленной, так сельскохозяйственной продукции; возможность точного наведения в космосе на любой объект - астероид, комету - и, значит, перехвата, если потребуется, опасных для Земли космических объектов.

Основную роль в том, что космическая эра была открыта СССР в 1957 г. и освоению космоса были приданы высокие, никем до этого не прогнозировавшиеся темпы, сыграло то, что С. П. Королев смог создать межконтинентальную баллистическую ракету не только как реальное средство защиты от ядерных ударов, но и как высоко грузоподъемное и надежное транспортное средство для выведения в космос различных космических аппаратов (искусственных спутников Земли, пилотируемых космических кораблей и модулей орбитальных станций, автоматических станций для исследований Луны и планет, высокоапогейных спутников связи и др.) Королев пытался заменить аморальную гонку вооружений благородной космической гонкой. Затем он предложил новую грандиозную космическую программу, основанную на создании сверхтяжелой ракеты Н-1, тяжелой орбитальной станции (ТОС) и тяжелого межпланетного корабля, но его преждевременная смерть привела к существенным задержкам в выполнении этой программы и ее необоснованному закрытию в момент, когда она приблизилась к успешному осуществлению. Это привело к первому кризису в развитии и отечественной, и следовавшей за нею мировой космонавтики.

Проект ТОС был трансформирован в проекты орбитальных станций «Салют» и «Алмаз», которые даже в усеченном виде дали крупные достижения в освоении космоса и подготовили создание еще более значимой программы - орбитального комплекса «Мир». Сосредоточение США на осуществлении военной программы «Спейс Шаттл» вынудило и СССР создать свою, причем существенно более совершенную систему «Энергия-Буран». Но начавшаяся перестройка и реформирование страны привели к росту антипатриотических и антикосмических настроений в руководстве страны, сопровождавшихся оголтелой кампанией в СМИ и против космических программ (вплоть до требования заморозить развитие космонавтики), и против личности К.Э. Циолковского . Все это привело к еще более необоснованному, чем в случае с Н-1, закрытию программы «Энергия-Буран», а затем и к замене лидирующей в мировой космической технике программы «Мир» на осуществляемую под эгидой США программу МКС, в которой России уготовано вспомогательное положение, хотя и основной творческой, но подчиненной силы.

Главная опасность для идей Циолковского и его дела сегодня состоит не в их критике, а в том, что на космическую деятельность в России сейчас выделяется средств в десятки раз меньше, чем в ведущих, и существенно меньше, чем во второстепенных космических государствах. В результате возможности космонавтики в должной степени не проявляются и соответственно всерьез не учитываются в большинстве международных решений, направленных на достижение устойчивого развития цивилизации.

Но жизнь заставит изменить это положение и, как писал Константин Эдуардович, «мы, наученные историей, должны быть мужественней и не прекращать своей деятельности от неудач. Надо искать их причины и устранять их».

Авиастроение

Место рождения: село Ижевское Рязанской губернии

Семейное положение: женат на Варваре Евграфовне Соколовой (1880-1935)

Деятельность и интересы: физика, аэродинамика, космонавтика

Начальным образованием Циолковского занималась мать. Она обучила сына буквам, а вот складывать их в слоги и читать он выучился сам по русским народным сказкам Афанасьева. Еще факты

Образование, степени и звания

1869-1873 , Вятка, Вятская мужская гимназия

Работа

1876-1878 , Вятка: : частный преподаватель физики и математики

1899-1921 , Епархиальное женское училище, Калуга: : преподаватель физики

Открытия

В 1897 году в собственной квартире создал первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью, а получив субсидию Академии наук, сумел определить коэффициент сопротивления шара, цилиндра, конуса и других тел. Эти опыты послужили источником для идей Николая Жуковского, создателя аэродинамики как науки.

В 1894 году в статье «Аэроплан, или Птицеподобная (авиационная) летательная машина» дал описание аэроплана с металлическим каркасом, предвосхитившим конструкции самолетов, появившихся через 15-20 лет. Эта работа не получила государственной и научной поддержки и была остановлена из-за нехватки средств.

В 1903 году в первой части работы «Исследование мировых пространств реактивными приборами» доказал, что аппарат, способный совершать космические полеты, - это ракета. Работа также не была тогда оценена.

Биография

Российский и советский исследователь, изобретатель, ученый-самоучка, педагог. Основоположник современной космонавтики, автор работ по аэродинамике, воздухоплаванию, астрономии и ракетостроению, научно-фантастических романов и собственной философской теории. Закончив всего несколько классов гимназии, занимался самообразованием. Развивая космическую философию, первым обосновал возможность межпланетного сообщения, нашел инженерные решения конструкции ракет и жидкостного ракетного двигателя. Экспериментируя, терпел множество неудач: так, открытая им в 1881 году кинетическая теория газов оказалась уже открытой 25-ю годами раньше; столичные ученые отказывались признать состоятельными чертежи и расчеты его аэростата; в разницей в два года его дом горел и был затоплен, оба раза были уничтожены книги, чертежи, наброски, приборы. Несмотря на то, что многие представители научного сообщества считали Циолковского сумасшедшим, а его идеи - бредом, постепенно он завоевал признание и отчасти - славу. В 1918 году его приняли в члены-соревнователи Социалистической Академии общественных наук, а в 1921-м назначили пожизненную пенсию за заслуги перед отечественной и мировой наукой. Циолковский - автор более 130 научных работ, в последние годы жизни - в основном на философские темы.

Споры о роли Константина Циолковского в развитии мировой науки не утихают. Кто-то считает его безумным, недоучкой и плагиатором, кто-то - гениальным учёным, русским да Винчи.

"На Луне"

Циолковский был самоучкой. Ещё со школьных времён у него были серьёзные проблемы со слухом, отчего маленький Костя испытывал отчуждение от среды сверстников и всё больше уходил в книги, которые были его лучшими друзьями. По сути, оторванный от научной среды, большиноство своих открытий Циолковский делал на интуитивном уровне. В 1893 году в журнале «Вокруг Света» была опубликована повесть Циолковского «На Луне». В ней учёный предвосхитил те физические явления, которые людям удастся доказать почти век спустя. Циолковский при помощи мысли словно побывал на спутнике Земли. Повесть небольшая, настоятельно советуем к прочтению.

Религия

Циолковский не был религиозен. Родители его жены согласились на зятя-безбожника только потому, что дочь их была бесприданницей. Отношения к православию у Циолковского было особенным. Его дочь вспоминала: «Церкви он считал украшением городов и памятниками старины. Колокольный звон отец слушал как музыку и любил гулять по городу во время всенощной. К Христу относился как к великому гуманисту и гениальной личности, провидевшей интуитивно истины, к которым впоследствии ученые подошли посредством науки.

Таково, например, изречение Христа «в доме отца моего обителей много». Циолковский видел в этом изречении Христа мысль о многочисленных обитаемых мирах. Недосягаемо высоко ставил Циолковский Христа в отношении этики. Его гибель за идею, его скорбь за человечество, его способность все понять, все простить приводили его в экстаз. Но с таким же восторгом он относился и к самоотверженным деятелям науки, спасавшим человечество от смертей, болезней, изобретателям, облегчавшим человеческий труд. Он верил в высшие совершенные существа, живущие на более древних, чем наша земля, планетах, но он их мыслил как существ, состоящих из той же материи, что и весь космос, который, по его понятию, управлялся законами, общими для всей вселенной».

Неосторожные высказывания

Циолковского о Христе однажды чуть не стоили ему места учителя. Циолковскому пришлось потратить немало денег, чтобы съездить в Калугу и объясниться перед начальством.

Дирижабль

Одним из главных дел жизни Циолковского был сконструированный им цельнометаллический дирижабль. Аэростаты того времени были не только ненадёжны, но ещё и небезопасны. Дирижабль Циолковского выгодно отличался от них сразу по нескольких характеристикам.

Во-первых, объём оболочки был переменным, что позволило сохранять постоянную подъёмную силу при различной высоте полёта и температуре атмосферного воздуха, окружающего дирижабль. Эта возможность достигалась за счёт гофрированных боковин и особой стягивающей системы. Во-вторых, Циолковский ушёл от применения взрывоопасного водорода, его дирижабль наполнялся горячим воздухом. Высоту подъёма дирижабля можно было регулировать с помощью отдельно разработанной системы подогрева. Воздух нагревался путём пропускания по змеевикам отработанных газов моторов.

В-третьих, тонкая металлическая оболочка также была гофрированной, что позволяло увеличить её прочность и устойчивость. Циолковский не раз обращался за финансовой помощью для постройки дирижабля, но ему постоянно отказывали. Он самостоятельно, на собственные средства сделал несколько моделей дирижаблей, работающих и управляемых.

Евгеника

Циолковского упрекают в крайне резких взглядах на человечество и даже называют идеологом русского фашизма. Действительно, воззрения учёного на человеческий прогресс грешат несомненной субъективностью.

Вот, например, одно из высказываний Циолковского: « Надо всем стремиться к тому, чтобы не было несовершенных существ, например насильников, калек, больных, слабоумных, несознательных и т.п. О них должны быть исключительные заботы, но они не должны давать потомства. Так безболезненно они угаснут. Не должно быть в мире несознательных животных, но и их не нужно убивать, а изоляцией полов или другими способами останавливать их размножение. Сейчас жители северных стран не могут обойтись без домашних животных, но со временем, когда каждый получит право на 4 десятины земли в теплом климате, не только дикие, но и домашние животные окажутся излишними».

Циолковский мечтал об идеальном человеческом обществе и высказывал радикальные взгляды. Так, он предлагал уничтожать преступников, расщепляя их на атомы, а также придерживался идеи о кастовом устройстве общества. В будущем же, считал учёный, общество превратится в лучевую энергию. Некоторые интерпретаторы трудов Циолковского считают эту мысль интуитивной догадкой об эре Интернета.

Открытия

Несмотря на то, что большинство открытий совершались Циолковским интуитивно, их количество поражает воображение. Им предложены: газовые рули (из графита) для управления полётом ракеты и изменения траектории движения её центра масс; использование компонентов топлива для охлаждения внешней оболочки космического аппарата (во время входа в атмосферу Земли), стенок камеры сгорания и сопла; насосная система подачи компонентов топлива.

В области ракетных топлив Циолковский исследовал большое число различных окислителей и горючих; рекомендовал топливные пары: жидкие кислород с водородом, кислород с углеводородами. Циолковский много и плодотворно работал над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя. Заслуги Циолковского высоко оценивали не только отечественные учёные, но и создатель первых ракет Вернер Фон Браун.

Ошибки

Такая бурная деятельность. которую развивал Циолковский, не могла обходиться без ошибок. Так, из-за изоляции от научного мира он заново открыл кинетическую теорию газов, отослав её Менделееву, на что тот недоумённо ответил: кинетическая теория газов открыта 25 лет назад.

в 1893 году Циолковский издал работу «Тяготение как источник мировой энергии», где, пользуясь ошибочной теорией сжатия, развитой Гельмгольцем (1853) и Кельвином («механизм Кельвина-Гельмгольца»), попытался рассчитать возраст Солнца, определив возраст светила в 12 миллионов лет и предрекая, что через 7,5 миллионов лет Солнце потухнет, так как его плотность достигнет плотности планеты (Земли). Современная наука определяет возраст Солнца в 4,59 миллиардов лет, говоря, что оно будет светить и поддерживать жизнь на Земле, как минимум, еще 1 миллиард лет.

Циолковский не принял теорию относительности Эйнштейна, говоря, что указание на ограниченность Вселенной и ограниченность скорости во Вселенной скоростью света - это всё равно, что ограничить творение мира шестью днями. Отверг Циолковский и идею относительности времени: «Замедление времени в летящих со субсветовой скоростью кораблях по сравнению с земным временем представляет собой либо фантазию, либо одну из очередных ошибок нефилософского ума. … Замедление времени! Поймите же, какая дикая бессмыслица заключена в этих словах!».

Высокое презрение

Циолковский был из тех людей, кто полностью посвящал себя науке. Он даже женился не по любви, а только лишь с тем расчетом, что жена не станет ему мешать работать. Его отношения с окружающими складывались не лучшим образом, друзей у него почти не было, но были ученики. 42 года своей жизни Циолковский посвятил педагогической практике. По воспоминаниям, учёный не был страстным оратором, но у него получалось заинтересовать аудиторию, студенты его любили, чего не скажешь о соседях. Циолковского многие принимали за сумасшедшего, что, впрочем, его не особо волновало. Всё-таки, разработанная им теория евгеники, давала ответы на многие вопросы и претензии.

Вот одно из мнений о Циолковском: «Этот калужский абориген, - говорили одни, - выживший из ума человек, полуграмотный невежда, учитель арифметики у епархиалок, т. е. у поповских дочек (какая постыдная должность!), ничего не понимающий в науке, берется за решение неразрешимых задач, над которыми бились умы знаменитых профессоров. Этот, с позволения сказать, учитель приготовительного класса сует свой нос в области, к которым он не имеет ровно никакого отношения, - в высшую математику и астрономию! Да ведь это же курам на смех!».