Космохроника Калуги. Как Циолковский придумывал то, о чем все не могли и помыслить
Совсем немного времени осталось до большого юбилея — 60-летия первого полета человека в космос. 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин, облетев Землю на космическом корабле «Восток-1», открыл новую эру в истории человечества, вызвав ошеломительную бурю радости и энтузиазма по всему миру.
Юбилей 12 апреля 2021 года готовится отметить вся страна. Особенно этот праздник ждут в Калуге, где состоится открытие второй очереди музея истории космонавтики. Первый в мире и крупнейший в России музей космический тематики носит имя Константина Эдуардовича Циолковского — гениального мыслителя, ученого, труды которого проложили человечеству дорогу в космос. Большую часть своей жизни он прожил на калужской земле, создав здесь практически все свои эпохальные научные произведения. Калуга и космос поэтому связаны неразрывно и навсегда, и каждый калужанин с полным правом может сказать: это и мой праздник тоже.
Накануне юбилея Ника ТВ открывает спецпроект «Космохроника Калуги», посвященный грандиозной дате. Мы расскажем об интересных фактах, объединяющих калужский край с космонавтикой, свяжем славное прошлое с современным этапом и приоткроем завесу в будущее.
Человек-Вселенная: ЦиолковскийВот кто умел приоткрывать завесу в будущее лучше кого бы то ни было — так это Константин Эдуардович Циолковский. Для нас особенно ценно и важно, что сделал он это именно на калужской земле. Первое знакомство с ней у Циолковского случилось в январе 1880 года. На тот момент 22-летний Константин был назначен на должность учителя арифметики и геометрии в Боровское городское училище. Спустя 12 лет его с семьей перевели в Калужское уездное училище. В Калуге он прожил всю оставшуюся жизнь — 43 года, успев за это время основательно встряхнуть отечественный научный мир и ощутимо повлиять ни много ни мало на дальнейший ход развития человечества.
Разнообразие научных и творческих изысканий Циолковского поражает воображение. Он был настоящим человеком-оркестром, который высказал и во многом обосновал смелые и далеко опередившие свое время гипотезы во многих научно-прикладных сферах.
В общей сложности ученый опубликовал 148 работ, кроме того, при жизни он создал 600 неопубликованных рукописей, большая часть из которых увидела свет более чем через 50 лет после его смерти.
В первую очередь, разумеется, он вошел в историю как основоположник космонавтики. Ученый первым высказал идею об использовании ракеты как транспорта, с помощью которого человек будет путешествовать в космосе, достигая других планет. Но Циолковский, конечно же, не был бы Циолковским, если бы ограничился пусть и выдающейся, но только одной идеей. Он научно обосновал возможность космических полетов и привел соответствующие расчетные формулы. Причем, ученый теоретически проработал каждый вопрос полета на такой ракете, включая детали устройства ракетного корабля и подробное описание двигателя. В конце 1920-х годов он разработал теорию многоступенчатых ракет, вычислил необходимые запасы топлива для преодоления сил сопротивления воздушной оболочки Земли.
Многие из его предположений в дальнейшем нашли практическое воплощение при строительстве настоящих космических пилотируемых аппаратов, о чем мы подробнее поговорим в следующих статьях нашего спецпроекта.
Значительный вклад он внес в исследование проблем аэродинамики. Сначала создал прямо у себя в калужской квартире первую в России аэродинамическую лабораторию, а затем сконструировал прототип первой аэродинамической трубы.
Ученый провел с ее помощью цикл экспериментов, выявив важнейшие закономерности в аэродинамике дозвуковых скоростей. Циолковский стремился строго обосновать аэродинамические расчеты летательных аппаратов — дирижабля и аэроплана, дав более точное понимание подъемной силы и лобового сопротивления. Полученные выводы во многом подтвердились в будущем в ходе развития авиации и воздухоплавания, а великий русский инженер Николай Жуковский, создавший в начале XX века первую аэродинамическую трубу, признавался, что источником его идей стали именно работы калужского школьного учителя.
Еще одна крупная отрасль знаний, в которую Циолковский внес неоценимый вклад, — воздухоплавание. Этой проблеме он посвятил более 50 трудов. Ученый стремился создать идеальный дирижабль — безопасное, прочное, простое в эксплуатации и экономически выгодное воздушное судно. Технические идеи ученый подкреплял математическим анализом и опытным моделированием.
Константин Эдуардович живо интересовался и загадками мирового океана. На эту тему он написал отдельную статью «Наибольшая глубина погружения океанской батисферы». И здесь Циолковский также высказал идею, ставшую пророческой. Ученый пришел к выводу, что глубина погружения батисферы без вреда для здоровья находящегося в нем человека может достигать нескольких километров, а не нескольких сотен метров, как считалось в то время. Спустя годы это гипотеза подтвердилась при строительстве глубоководных аппаратов. Здесь Циолковский в очередной раз проявил себя как носитель идей, раздвигающих грани возможностей человека и нацеливающих на высоты, о которых ранее невозможно было даже помыслить.
Выдающийся ученый также увлекался вопросами скоростного наземного транспорта, особенно — транспорта на воздушной подушке. В книге «Сопротивление воздуха и скорый поезд» он сформулировал принцип его устройства.
Трение поезда почти уничтожается избытком давления воздуха между полом вагона и плотно прилегающим к нему железнодорожным полотном. Необходима работа для накачивания воздуха, который непрерывно утекает по краям щели между вагоном и путем. Она невелика, между тем как подъемная сила поезда может быть громадной… Не нужно, конечно, колес и смазки. Тяга поддерживается задним давлением вырывающегося из отверстия вагона воздуха,
— писал ученый.
Большое место в научном творческом наследии Циолковского занимает авиация. Еще в 1890-х годах он опубликовал труд «Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина». В нем ученый предложил схему моноплана со свободонесущими крыльями, близкую современной. После 1917 года он много работал над созданием теории полета реактивных самолетов. В 1932 году в работе «Стратоплан полуреактивный» он представил схему и расчет стратосферного самолета с воздушно-реактивным двигателем. Целый ряд его работ посвящен проблеме создания двигателя и высокалорийного горючего для реактивного самолета.
За эрой аэропланов винтовых должна следовать эра аэропланов реактивных или аэропланов стратосферы,
— писал Циолковский.
Циолковский был великим гуманистом, и всю свою деятельность рассматривал через призму помощи людям.
Основной мотив моей жизни: сделать что-нибудь полезное для людей, не прожить жизнь даром, продвинуть человечество хоть немного вперед,
— говорил он.
Значительное место в наследии Циолковского занимают его философские воззрения. Он разработал целую космическую философию, высказав уверенность. что человечество неизбежно начнет заселять космическое пространство. Ученый полагал, что этот процесс начнется с космических поселений на околоземной орбите. Человечество совершит огромный технологический прорыв, и этот процесс будет только нарастать с огромной скоростью.
В дальнейшем люди расселятся по всей Солнечной системе и население увеличится в миллиарды раз. Затем, по его мнению, начнется расселение человека по всему Млечному пути. Человек будущего по Циолковскому будет способен жить в эфирном пространстве без космических колоний и скафандров, а в самом отдаленном будущем преобразуется в лучевую энергию, которая заполнит всю Вселенную. Наивысшей стадией этого развития станет превращение космоса в единое разумное совершенное существо.
Конечно, многие идеи Циолковского до сих пор кажутся предельно фантастическими. Но многое из того, что он предсказывал, уже сбылось. Не секрет, что некоторые коллеги-современники необычного калужского учителя относились к его работам с изрядной долей скепсиса. Однако последующие десятилетия расставили все по своим местам, показав, что Циолковский во многом оказался прав. При этом история, в том числе история освоения космоса, продолжается, и кто знает, сколько из идей ученого-провидца еще воплотятся в жизнь.