Пятнадцати лет Циолковский задумал создать большой управляемый воздушный шар с металлической оболочкой. С этих пор он уже не расставался с мечтой о металлическом аэростате и горячо принялся за вычисления. В то же время Костю стали занимать мечты о полете человека в космические, межзвездные просторы. Сначала он думал, что здесь нужно использовать центробежную силу, но вскоре понял, что избрал неверный путь. Тогда он серьезно взялся за физику и математику и к девятнадцати годам уже хорошо овладел этими науками.
Пройдя без всякой посторонней помощи полный курс школы, он сдал все необходимые экзамены и сделался учителем математики и физики. Сорок лет Константин Эдуардович учительствовал добросовестно и самоотверженно. Но в то же время он не зачеркивал своего списка мечтаний. Он продолжал учиться и изобретать. Он работал неутомимо, он искал настойчиво, он был усидчив и стоек. Неудачи не заставляли его бросать начатое. Трудясь одиноко в захолустье, лишенный постоянных связей с миром науки, он частенько открывал истины, которые уже давно были известны ученым. Так он открыл ряд законов астрономии и физики, хотя и запоздало, но совершенно самостоятельно. Однако Константин Эдуардович не смущался, он не опускал рук. Он усердно работал над своими открытиями и в конце концов добился своего.
Человек, обогнавший время
В то время люди лишь мечтали об управляемых аэростатах.
В младенчестве своем воздухоплавание подчинялось капризам воздушных потоков: аэростаты двигались туда, куда ветер дует... И вот молодой ученый, работая самостоятельно в глухой российской провинции, дал чертежи и научно обоснованные расчеты цельнометаллического управляемого аэростата.
Это был совершенно замечательный проект! Весь дирижабль строится из волнистой стали. Распорки не нужны, прочная и упругая оболочка не нуждается в каркасе, в скелете, который так тяжелит жесткие дирижабли типа "цеппелин". При помощи стягивающих тросов и подогрева во время полетов можно менять величину, объем и самую форму дирижабля. Поэтому такой дирижабль может подниматься и опускаться, не освобождаясь от груза (балласта) и не выпуская драгоценного газа.
По проекту Циолковского такой дирижабль должен был иметь длину 300 метров. По размерам он превосходил самый большой океанский пакетбот. Он мог бы поднять в небо шестьсот человек.
Правда, практически дирижабли такого типа уже не раз были использованы в воздухоплавании. Бурное развитие авиации, стремительный рост скоростей, грузоподъемности и дальности полета "аппаратов тяжелее воздуха", то есть самолетов, а затем становившееся все более широким применение вертолетов, способных неподвижно "висеть" в воздухе и обходиться без специальных дорожек для взлета и посадок, - все это вытеснило громоздкие, дорогие, трудноуправляемые и, по сравнению с самолетами, медлительные дирижабли... Но если говорить о теории воздухоплавания, то мысль Циолковского значительно опередила технические идеи своего времени.
Так же было и с аэропланом. Еще не было работ Сантос Дюмона и Адера, еще не взлетел самолет братьев Райт, а Циолковский уже за восемь лет до них разработал теорию и схему аэроплана - летающего, самодвижущегося аппарата тяжелее воздуха. И, что еще поразительнее, только после четверти века авиационной практики самолет смог приобрести тот вид, те формы, которые тогда сразу были угаданы Циолковским. Он изобрел стратоплан, быстроходный самолет для полетов в высших слоях атмосферы, в стратосфере, написал десятки философских книг, выпускал увлекательные фантастические повести и сделал много открытий (часто, как мы уже говорили, запоздалых) в области физики и естествознания.
В гениальной научной дальнозоркости Циолковского была и известная трагедия его. Он с удивительной прозорливостью и отчетливостью первым схватывал идеи, истины, научно-технические задачи, встававшие еще далеко за горизонтами века. Однако, "не вовремя родившись", оказавшись современником глухой поры в истории России, он как бы и жил вне времени. В одних своих открытиях он отставал от современников, тратя силы на доказательства уже доказанного, в других же уходил слишком далеко, разрабатывая и предлагая проекты, бывшие для тогдашней техники еще недосягаемыми. Не встречая подлинной поддержки в обществе, он не мог разрабатывать своих открытий постепенно, в последовательном их освоении. И другие люди по праву завладевали порой славой его изобретений.
Но неоспоримым предвестником будущего явился он в деле открытия вселенной для человечества.
Дорога к звездам
"Сила отдачи - вот что освободит нас от земного плена", - решил, наконец, Циолковский. И впервые в истории он предложил для полета в мировое пространство ракету.
Каждый, кто хоть раз в жизни стрелял из ружья или пистолета, знает: в момент выстрела оружие толкает стреляющего в плечо или в руку. Это действует сила отдачи. Газы, образовавшиеся при выстреле, ищут выхода из тесного дула. С одного, открытого, конца они вырвались, выслав пулю в намеченную мишень, но другой конец ствола закрыт, и, упершись в этот глухой конец, газы толкают оружие назад. Это особенно хорошо и наглядно видно при выстреле из артиллерийского орудия: оно резко откатывается в сторону, противоположную направлению выстрела.
Так движется и ракета. В ней сгорает топливо. Газы, образующиеся при его сгорании, давят изнутри на стенки ракеты. В нижнем конце ракеты имеется отверстие, через которое они свободно выходят наружу. Зато там, где газы не имеют выхода, в передней, верхней части ракеты, они с большой силой упираются в стенки, и ракета летит вперед и вверх.
Мысль использовать силу длительной отдачи для движения по земле манила еще Ньютона. Он построил тележку и поставил на нее котел. Вода кипела в котле, вода рождала пар, и пар вырывался сильной струей в одну сторону. Ньютон рассчитывал, что сила отдачи толкнет тележку в другую сторону и она покатится. Но тележка не сдвинулась с места. Сила отдачи паровой струи, скорость истечения ее была слишком незначительна, чтобы сдвинуть с места тяжелую тележку.
Революционер-народоволец Кибальчич, чьей работы снаряд разорвал царя Александра Второго, самоотверженно трудился в тюрьме, уже в самый канун своей казни, над проектом аппарата, двигающегося благодаря отдаче постоянных взрывов. С подлинным благоговением перед мужеством этой дерзновенной мысли, не покидавшей смертника, читаешь заявление Кибальчича, переданное им 23 марта 1881 года тюремным властям:
"Находясь в заключении, за несколько дней до своей смерти я пишу этот проект. Я верю в осуществимость моей идеи, и эта вера поддерживает меня в моем ужасном положении. Если же моя идея после тщательного обсуждения учеными-специалистами будет признана исполнимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству. Я спокойно тогда встречу смерть, зная, что моя идея не погибнет вместе со мной, а будет существовать среди человечества, для которого я готов был пожертвовать своей жизнью".
Он оставил чертежи и обстоятельные записи, но царское правительство запретило даже вспоминать о его работе. Изобретение Кибальчича до самой революции 1917 года лежало взаперти в запечатанном конверте, в секретных архивах жандармского управления.
Но совершенно независимо от Кибальчича, самостоятельно и впервые в истории науки Константин Эдуардович Циолковский предложил использовать ракету для космических полетов.
Он подробно и тщательно продумал свое гениальное открытие. Ракета не нуждается в опоре на окружающую среду. Она может лететь в безвоздушном пространстве с еще большим успехом, чем в атмосфере, так как там нет сопротивления воздуха.
Циолковский разработал схему межпланетного корабля. Это - огромная ракета. Сзади через сопло вырываются продукты сгорания топлива. Там же расположены рули. Поворачивая их и подставляя под струю газа разные плоскости, можно менять направление полета.
В передней части ракеты оборудованы каюты для пассажиров и экипажа. Здесь же находятся приборы управления ракетного корабля, аппараты, дающие кислород для дыхания, и разные измерительные приборы и инструменты.
В такой ракете пассажирам не грозит гибелью смертельный толчок, который неизбежен при вылете из жерла орудия жюльверновского ядра. Ракета может взлетать плавно, постепенно разгоняясь и в конце концов достигая чудовищной, теоретически почти беспредельной быстроты.
Не нуждаясь в посторонней помощи, ракетный разведчик вселенной, посетив Луну или какую-нибудь другую планету, может снова быть поднят силой отдачи и самостоятельно преодолеть путь для возвращения на родную землю.
И в 1903 году в журнале "Научное обозрение" появилась историческая статья Циолковского, само название которой говорит за себя: "Исследование мировых пространств реактивными приборами". Этой статьей было положено начало совершенно новой отрасли науки, которая уже спустя несколько десятилетий стала называться космической навигацией.
