Что открыл циолковский в физике кратко
Константин Эдуардович Циолковский и его вклад в науку
За многочисленные и сомнительные с точки зрения науки философские труды Циолковского можно было бы назвать великим мечтателем и чудаком из далекого космоса, если бы не одно «но»: Константин Эдуардович — первый идеолог и теоретик освоения космического пространства человеком.
Кто же мог подумать, что этот самоучка будет основоположником современной теории ракетостроения и ракетодинамики?
Циолковский всегда грезил о космосе и стремился свои мечтания обосновать теоретически и даже практически. Первые мысли об использовании ракет для полета в космос высказывались ученым еще в 1883 году, однако стройной математической теории реактивного движения суждено было появиться лишь тринадцать лет спустя.
В 1903 году в пятом выпуске журнала «Научное обозрение» он опубликовал часть статьи «Исследование мировых пространств реактивными приборами», но, как и многие открытия и работы Циолковского, она была слишком далека от реалий современной жизни. Однако именно в этой статье ученый привел математические выкладки и обоснования реальной возможности применения ракет для межпланетных путешествий. Статья была первой ласточкой, за которой последовали другие. В них великий ученый и представил основы теории ракет и жидкостного ракетного двигателя. Циолковский не ограничился тем, что указал на средство проникновения человека в космос — ракету, он также и дал подробное описание двигателя.
Многие теории Константина Эдуардовича можно назвать пророческими, например, о выборе жидкого двухкомпонентного топлива и о возможности использования других видов топлива, в частности энергии распада атомов.
Циолковский выдвинул революционную по тем временам идею создания электрореактивных двигателей, в присущей ему манере написав, что «может быть, с помощью электричества получится со временем придавать громадную скорость выбрасываемым из реактивного прибора частицам».
Его идеи о регенеративном охлаждении камеры сгорания и сопла двигателя компонентами топлива, керамической изоляции элементов конструкции, раздельном хранении и насосной подаче топлива в камеру сгорания, оптимальных траекториях спуска космического аппарата при возвращении из космоса с успехом применяются сегодня.
Ученый активно совмещал теорию и практику, стараясь найти возможные пути реального осуществления всего, что он задумал. Циолковский научно обосновал проблемы, связанные с ракетным космическим полетом. Например, он детально рассмотрел все, что касается ракеты: законы движения, ее конструкцию, вопросы управления, проведение испытаний, обеспечение надежной работы всех систем, создание приемлемых условий полета и даже подбор психологически совместимого экипажа.
Любопытно, что, не имея практически никаких приборов, Циолковский рассчитал оптимальную высоту для полета вокруг Земли — промежуток от трехсот до восьмисот километров над планетой. Именно на этих высотах и проходят современные космические полеты.
Циолковский вывел формулу, которая впоследствии будет названа его именем, позволяющую определить скорость летательного аппарата под воздействием тяги ракетного двигателя. При этом ученому удалось получить ответ на важный практический вопрос: сколько нужно взять топлива в ракету, чтобы получить нужную скорость отрыва от Земли и благополучно покинуть планету? Результат расчета был таков: чтобы ракета с экипажем развила скорость отрыва и отправилась в межпланетный полет, нужно взять топлива в сто раз больше, чем весят корпус ракеты, двигатель, механизмы, приборы и пассажиры, вместе взятые. Но как вместить в корабль столько топлива? Ученый нашел оригинальный выход — ракетный поезд, состоящий из нескольких ракет, соединенных между собой. В передней ракете находятся определенное количество топлива, пассажиры и оборудование. Далее ракеты работают поочередно, разгоняя весь межпланетный поезд. Как только топливо в одной ракете выгорит до конца, она сбрасывается: в результате удаляются опустошенные баки и корабль становится легче. Далее начинает работать вторая ракета, затем — третья и т. д.
На основании формулы Циолковского был сделан важный вывод о том, что возможности ракеты в первую очередь определяются характеристиками двигателя и совершенством ракетной конструкции.
Циолковский оставил богатейшее научное наследие. Не все его идеи представляют большую ценность для науки, но все же ко многим вопросам ученый обратился первым. Его взгляды даже сейчас кажутся немного фантастическими. Поражает то, с какой точностью ученый предсказывал будущее. Так, ему принадлежит первенство в изучении вопроса об искусственном спутнике Земли и его роли для народного хозяйства.
Он высказал идею о создании будущими поколениями околоземных станций в качестве искусственных поселений, которые будут использовать энергию Солнца и служить промежуточными базами для межпланетных сообщений.
Данная идея межпланетных станций была главным средством достижения заветной мечты — освоения человеком околосолнечного пространства и создания в будущем «эфирных поселений». Циолковский разработал целый план по завоеванию космического пространства. Более того, чтобы человек смог осуществить все задуманное, ученый предсказывал полную перестройку биохимической природы мыслящих существ Земли. Он предлагал проекты новой организации человеческого сообщества, которые более походили на социальные утопии, чем на реально осуществимые планы. Однако кто знает, возможно, эти идеи и осуществятся в будущем.
Краткая биография
Константин Эдуардович Циолковский родился 5 (17) сентября 1857 года в селе Ижевском Рязанской губернии в семье лесничего. Из-за болезни он не смог учиться в школе и вынужден был заниматься самостоятельно. Освоив большую часть курса своими силами в единственной бесплатной библиотеке Москвы, сдал экзамен на звание учителя народных училищ и получил должность учителя в Боровском уездном училище. Позже его переводят преподавать в Калугу — там и прошла вся дальнейшая жизнь. В свободное время Циолковский занимался наукой. За работу «Механика животного организма» был избран действительным членом Русского физико-химического общества. После революции его работы стали востребованными, были признаны новаторскими и будоражили умы современников.
В 1926–1929 годах Циолковский занимался практическими вопросами космических полетов. В это время рождаются самые смелые и даже фантастические идеи, которым суждено сбыться в будущем. Циолковский рассчитал оптимальную высоту для полета вокруг Земли, отстаивал идею разнообразия форм жизни во Вселенной, придумал первые колесные шасси, разработал принципы движения на воздушной подушке, писал о будущем открытии лазера и предсказал проникновение математики во все области науки. Умер Циолковский 19 сентября 1935 года.
Константин Эдуардович Циолковский – ученый-самоучка, основоположник космонавтики
Ровно 80 лет назад ушел из жизни великий ученый Константин Эдуардович Циолковский – первопроходец в области изучения космоса. Он родился 5 сентября 1857 года в селе Ижевское, расположенном на территории Рязанской губернии, умер 19 сентября 1935 года в Калуге. Уникальная историческая личность – русский и советский ученый-самоучка, изобретатель и школьный учитель. Он являлся основоположником теоретической космонавтики. Обосновал использование ракет для осуществления полетов в космос, пришел к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» – прототипов многоступенчатых ракет. Циолковский верил в возможность основания человеческих поселений в космосе.
Отец Константина Циолковского, служил в лесном хозяйстве (был лесничим), а мать, Мария Юмашева, родом была из мелкопоместных дворян, и в соответствии с обычаями тех лет, вела домашнее хозяйство. В детстве в возрасте 10 лет будущий знаменитый ученый заболел скарлатиной и в результате осложнений болезни практически потерял слух. Он простудился и заболел, катаясь зимой на санках. Наступило то, что Циолковский в будущем называл «самым грустным и темным временем моей жизни». Тугоухость мальчика лишила ребенка большого числа детских забав и впечатлений, которые были доступны его сверстникам. Однако компенсацией стала тяга к творчеству, изобретательству, мастерству. Уже тогда Константин начинает самостоятельно мастерить часы, игрушки, куклы. Позднее уже в 14 лет будущий ученый самостоятельно изготовил токарный станок, а в 15 лет собственноручно изготовил воздушный шар.
В начале 1868 года семья Циолковских переехала из села Ижевское возле Рязани в город Вятку (Киров). Здесь Константин Циолковский начинает свое обучение в мужской Вятской гимназии. При этом учиться ему было достаточно трудно из-за проблем со слухом. Удивительно, но проблемы со слухом в будущем не помешали ему хорошо понимать музыку. Он даже написал работу «Происхождение музыки и ее сущность», а в семье Циолковского были фортепиано и фисгармония. В 1873 году Циолковский вынужден был прекратить обучение в гимназии из-за отчисления. При этом отсутствие законченного школьного образования не помешало ему всю жизнь посвятить занятиям точными науками. После Вятской гимназии Константин Циолковский больше нигде и никогда не учился, предпочитая заниматься самообразованием, в чем серьезно преуспел.
В возрасте 16 лет юноша отправился покорять Москву, где провел несколько лет, положив их на алтарь механики и естественных наук. На самом деле отец послал сына поступать в Высшее техническое училище (сегодня МГТУ имени Баумана), снабдив его сопроводительным письмом к своему знакомому с просьбой о помощи устроиться в столице. Однако Константин Циолковский потерял письмо, помня только адрес: Немецкая улица (сегодня улица Баумана). Добравшись до этой улицы, он снял комнату в квартире прачки.
По неизвестным сегодня причинам, Циолковский так и не поступил в училище, однако остался в Москве, где продолжил свое самообразование. При этом жил будущий великий ученый очень скромно, буквально на черном хлебе и воде. Отец присылал ему в Москву по 10-15 рублей каждый месяц. Из этих денег на еду Константин тратил самую малость. Позднее он вспоминал, что раз в три дня отправлялся в булочную, где приобретал хлеба на 9 копеек. Таким образом, в месяц он проживал на 90 копеек. Чтобы экономить деньги, по столице Циолковский передвигался лишь пешком. Все свободные денежные средства он предпочитал тратить на покупку книг, химических препаратов для опытов и приборов. Каждый день с 10 часов утра до 15 часов дня его можно было встретить в Чертковской публичной библиотеке – единственной бесплатной библиотеки российской столицы тех лет.
За три года в библиотеке Циолковский самостоятельно освоил всю гимназическую программу и большую часть университетской. Так в первый год своей жизни в Москве он изучил физику и начала математики. А затем постиг высшую алгебру, дифференциальное и интегральное исчисление, сферическую и аналитическую геометрию, астрономию, химию и механику и все это самостоятельно. Не забывал он и о более простом материале, читая также публицистику и беллетристику. Активно занимался изучением журналов, в которых публиковались публицистические и научные статьи. Увлеченно читал произведения Шекспира, Тургенева, Льва Толстого.
Однако учеба, питание и съем жилья в столице в определенный момент стали для молодого человека неподъемными в денежном отношении. Его отец плохо себя чувствовал, собирался выйти на пенсию и не мог больше высылать ему денег. Поэтому Константин Циолковский возвращается к отцу в Вятку. Вернулся домой он ослабшим, похудевшим и с испорченным от чрезмерного увлечения чтением зрением. После этого Циолковский начал носить очки. Полученный им багаж знаний позволил ему заняться частной преподавательской деятельностью, он давал уроки физики и математики. Недостатка в учениках у него никогда не было. В своей преподавательской работе он делал упор на наглядную демонстрацию: проводил многочисленные опыты на физике и делал из бумаги модели многогранников на геометрии, что нравилось и хорошо воспринималось его учениками.
В 1878 году семья Циолковских вернулась в Рязань, где осенью 1879 года Константин успешно сдает экзамен на уездного учителя математики в Первой Губернской гимназии. Как «самоучке» ему пришлось сдать «полный» экзамен – не только сам предмет, но также грамматику, богослужение, катехизис и прочие обязательные дисциплины. Данные предметы Циолковского до этого не интересовали, но он успел за короткое время подготовиться и сдать их. В 1880 году он покинул Рязань, получив направление учителем арифметики и геометрии в Боровское уездное училище Калужской губернии. Город Боровск находился на удалении 100 километров от Москвы.
Именно, работая в Боровске, он начинает свою научную деятельность. В этом городе он жил и преподавал 12 лет, завел семью, приобрел друзей, написал и опубликовал свои первые научные работы. Тогда же начались его контакты с российским научным сообществом. Началось все с казуса. Циолковский самостоятельно разработал основы кинетической теории газов и отправил результаты в Русское физико-химическое общество. Ответ от Менделеева его сильно расстроил, известный русский ученый в своем письме отметил, что кинетическая теория газов была открыта 25 лет назад. Однако расчеты проделанные Циолковским были оценены по достоинству. Причиной неосведомленности Константина Циолковского было то, что он был самоучкой, изолированным от научного общества и современной научной литературы. При этом первая неудача не остановила его, и он продолжил занятия исследованиями. В период жизни в Боровске он был принят в Русское физико-химическое общество, а его работа «Механика живого организма» получила благоприятный отзыв И. М. Сеченова.
Здесь же в Боровске, начиная с 1884 года, он начинает заниматься научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля), поезда на воздушной подушке, обтекаемого аэроплана, ракеты для межпланетных путешествий. Занимался он и литературой. Именно в Боровске в 1887 году Циолковский написал свое первое научно-фантастическое произведение – небольшую повесть «На Луне». Живя в Боровске, он полюбил кататься на коньках и лыжах. При этом пытливый ум изобретателя и тут нашел себе применение. Он придумал ездить по замерзшей реке при помощи зонта-«паруса», вскоре по тому же принципу он создал сани с парусом. Позднее в своей автобиографии он писал: «По реке ездили крестьяне, лошади пугались мчащегося паруса, проезжие ругались матерным гласом, однако по своей глухоте я долго об этом не догадывался».
В 1892 году Константин Циолковский перебрался в Калугу, где снова начинает работу учителем физики и математики, занимаясь при этом астронавтикой и аэронавтикой. Именно в Калуге он обращается к мало изученной на тот момент теме – создания летательных аппаратов тяжелее воздуха. Здесь же в Калуге он создал тоннель, в котором проверял аэродинамику летательных аппаратов. По сути, речь идет о первой в нашей стране аэродинамической трубе. На проведенные данных работ Константин Эдуардович просил денег у Физико-химического общества, однако общество не прислало на эксперименты ни копейки. В итоге ученому-самоучке пришлось тратить на исследования собственные накопления. На собственные средства он создал, а затем тщательно протестировал примерно 100 разных моделей летательных аппаратов. Вскоре известия о проведении данных опытов все-таки заставили Физико-химическое общество выделить исследователю 470 рублей, которые тот направил на создание усовершенствованной аэродинамической трубы. А с 1896 года Циолковский начинает систематически заниматься теорией движения реактивных аппаратов, предложив несколько схем ракет дальнего действия и ракет, предназначенных для совершения межпланетных путешествий.
Циолковский продолжал много и плодотворно работать над созданием теории полета реактивных самолетов, изобретает собственный газотурбинный двигатель, первым предлагает идею «выдвигающегося внизу корпуса» шасси. Непреодолимо манил его и космос, он много писал на этот счет научных, публицистических и художественных материалов. Одной из его фундаментальных работ является «Исследование космического пространства с помощью реактивного двигателя».
XX век принес ученому множество бед. В 1902 году совершил самоубийство его младший сын Игнат (всего у него было четверо детей: дочь и три сына). А через 5 лет река Ока вышла из берегов и затопила его дом, уничтожив и находившиеся в единственном экземпляре расчеты и уникальные машины ученого. Любопытно, но стихия мешала его работе уже второй раз. В 1897 году пожар уничтожил дом ученого, в пожаре также погибли многие его модели, чертежи, рукописи, библиотека, все имущество семьи, за исключением единственной швейной машинки, которую успели выкинуть в окно. Свои мысли и переживания на этот счет Константин Эдуардович выразил в рукописи «Молитва».
Вообще первые годы XX века оказались для него самыми тяжелыми. Уже после прихода к власти большевиков, 5 июня 1919 года Совет Русского общества любителей мироведения принял его в свои ряды, назначив, как члену научного общества пенсию. По сути, это спасло ученого от голодной смерти в годы разрухи и гражданской войны, так как 30 июня 1919 года Социалистическая академия наук не избрала его в свои ряды, практически оставив без средств к существованию. А в 1923 году свел счеты с жизнью второй его сын – Александр.
При этом 17 ноября 1919 года Циолковский был арестован, после обыска в его доме его отвезли на Лубянку, где допрашивали несколько недель. По счастливой случайности за него заступился кто-то из политического руководства страны и ученого освободили. Лишь в 1921 году все исследования Циолковского в области космоса получили признание, а от новых властей он получил пожизненное денежное содержание.
Константин Эдуардович Циолковский ушел из жизни 19 сентября 1935 года. За свою жизнь он создал более 400 работ по теории ракетостроения. На следующий же день после его смерти было опубликовано постановление Советского правительства о мероприятиях, направленных на увековечение памяти великого русского ученого и о передаче его научных трудов Главному управлению гражданского Воздушного Флота. В будущем решением правительства его работы были переданы Академии Наук СССР, где была создана специальная комиссия по разработке трудов Константина Циолковского. Комиссия распределила научные труды, написанные ученым по различным разделам. Первый том включал в себя все работы Циолковского по вопросам аэродинамики; второй том – его научные труды по реактивным летательным аппаратам; третий том – работы по цельнометаллическим дирижаблям, а также по увеличению энергии тепловых двигателей и различным вопросам прикладной механики, по вопросам использования приливов и волн, обводнения пустынь и охлаждения в них жилищ человека и различные изобретения; в четвертый том вошли сочинения Константина Циолковского по астрономии, биологии, геофизике, строению вещества и иным проблемам; наконец, пятый том составили биографические материалы и переписка ученого.
Главные достижения Константина Эдуардовича Циолковского:
— Трудился над обоснованием возможности совершения космических путешествий;
— Создал первую в России аэродинамическую лабораторию и аэродинамическую трубу. Создал методику исследования аэродинамических свойств летательных аппаратов;
— Создал модель цельнометаллического дирижабля, спроектировал управляемый аэростат;
— Изложил строгую теорию реактивного движения, доказал необходимость применения ракет для совершения космических путешествий;
— Предложил старт ракеты с наклонной направляющей, данный принцип был реализован в системах залпового огня;
— Создал собственную схему газотурбинного двигателя.
По материалам из открытых источников
ЦИОЛКОВСКИЙ КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ (1857–1935)
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…
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».