Константин Циолковский

Константи́н Эдуа́рдович Циолко́вский (5 ( 17 ) сентября 1857 , Ижевское , Рязанская губерния , Российская империя — 19 сентября 1935 , Калуга , СССР )— российский и советский учёный - самоучка , исследователь, школьный учитель. Один из пионеров космонавтики . Обосновал вывод уравнения реактивного движения, пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов»— прототипов многоступенчатых ракет. Автор работ по аэродинамике, воздухоплаванию и другим наукам. 

 Представитель русского космизма , член Русского общества любителей мироведения . Автор научно-фантастических произведений, сторонник и пропагандист идей освоения космического пространства. Циолковский предлагал заселить космическое пространство с использованием орбитальных станций, выдвинул идеи космического лифта , поездов на воздушной подушке. Считал, что развитие жизни на одной из планет Вселенной достигнет такого могущества и совершенства, что это позволит преодолевать силы тяготения и распространять жизнь по Вселенной.

Биография

Родители Константина Циолковского

Отец Константина, Эдуард Игнатьевич Циолковский (1820—1881, полное имя— Макар-Эдуард-Эразм, Makary Edward Erazm). Родился в селе Коростянин (ныне Гощанский район Ровненской области на северо-западе Украины ). В 1841 году окончил Лесной и Межевой институт в Петербурге , затем служил лесничим в Олонецкой и Петербургской губерниях. В 1843 году был переведён в Пронское лесничество Спасского уезда Рязанской губернии . Проживая в селе Ижевском, встретился со своей будущей женой Марией Ивановной Юмашевой (1832—1870), матерью Константина Циолковского. Имея татарские корни, она была воспитана в русской традиции. Предки Марии Ивановны при Иване Грозном переселились в Псковскую губернию . Её родители, мелкопоместные дворяне, владели также бондарной и корзинной мастерскими. Мария Ивановна была образованной женщиной: окончила гимназию , знала латынь , математику и другие науки. 

 Почти сразу после свадьбы в 1849 году чета Циолковских переехала в село Ижевское Спасского уезда, где проживала до 1860 года .

Детство. Ижевское. Рязань (1857—1868)

Константин Эдуардович Циолковский родился 5 ( 17 ) сентября 1857 в селе Ижевском под Рязанью . Был крещён в Никольской церкви . Имя Константин было совершенно новым в роду Циолковских, оно было дано по имени священника, крестившего младенца. 

 В возрасте девяти лет Костя, катаясь зимой на санках, простудился и заболел скарлатиной . В результате осложнения после болезни он потерял слух . Наступило то, что впоследствии Константин Эдуардович назвал «самым грустным, самым тёмным временем моей жизни». Тугоухость лишила мальчика многих детских забав и впечатлений, привычных его здоровым сверстникам. 

В это время Костя впервые начинает проявлять интерес к мастерству. «Мне нравилось делать кукольные коньки, домики, санки, часы с гирями и пр. Всё это было из бумаги и картона и соединялось сургучом»,— напишет он позже.

 В 1868 году землемерно-таксаторские классы были закрыты, и Эдуард Игнатьевич снова потерял работу. Очередной переезд— в Вятку , где была большая польская община и у отца семейства жили два брата, которые, вероятно, и помогли ему получить должность столоначальника Лесного отделения.

Вятка. Обучение в гимназии. Смерть матери (1869—1873)

Вятка для меня незабываема… Там началась моя сознательная жизнь. Когда наше семейство перебралось туда из Рязани, я думал, что это грязный, глухой, серенький городок, по улицам медведи ходят, а оказалось, этот губернский город ничем не хуже, а в чём-то, своей библиотекой , например, получше Рязани. Циолковский о жизни на Вятке

В Вятке семья Циолковских проживала в доме купца Шуравина на Преображенской улице . 

 В 1869 году Костя вместе с младшим братом Игнатием поступил в первый класс мужской Вятской гимназии. Учёба давалась с большим трудом, предметов было много, преподаватели строгие. Очень мешала глухота: «Учителей совершенно не слышал или слышал одни неясные звуки».

В письме Д.И.Менделееву 30 августа 1890г. Циолковский писал:

Еще раз прошу Вас, Дмитрий Иванович, взять мой труд под свое покровительство. Гнет обстоятельств, глухота с десятилетнего возраста, проистекающее отсюда незнание жизни и людей и другие неблагоприятные условия, надеюсь, извинят в Ваших глазах мою слабость».

В том же году пришло печальное известие из Петербурга— умер старший брат Дмитрий , учившийся в Морском училище . Эта смерть потрясла всю семью, но особенно Марию Ивановну. В 1870 году мать Кости, которую он горячо любил, неожиданно скончалась . 

 Горе придавило осиротевшего мальчика. И без того не блиставший успехами в учёбе, угнетённый свалившимися на него несчастьями, Костя учился всё хуже и хуже. Гораздо острее ощутил он свою глухоту, делавшую его всё более и более изолированным. За шалости он неоднократно подвергался наказаниям, попадал в карцер. Во втором классе Костя остался на второй год, а с третьего (в 1873 году ) последовало отчисление с характеристикой «… для поступления в техническое училище». После этого Константин Эдуардович уже никогда и нигде не учился— занимался исключительно самостоятельно. 

Именно в это время Константин Циолковский нашёл свое истинное призвание и место в жизни. Он занимается образованием самостоятельно. В отличие от гимназических учителей книги щедро оделяют его знаниями и никогда не делают ни малейших упрёков.

 В это же время Костя приобщился к техническому и научному творчеству. Он самостоятельно изготовил астролябию (первое измеренное ей расстояние— до пожарной каланчи), домашний токарный станок , самодвижущиеся коляски и локомотивы . Устройства приводились в движение спиральными пружинами , которые Константин извлекал из старых кринолинов , покупаемых на рынке. Увлекался фокусами и делал различные ящики, в которых предметы то появлялись, то исчезали. Опыты с бумажной моделью аэростата , наполненного водородом , закончились неудачей, однако Константин не отчаивается, продолжает работать над моделью, думает над проектом машины с крыльями.

Москва. Самообразование. Встреча с Николаем Фёдоровым (1873—1876)

Поверив в способности сына, в июле 1873 года Эдуард Игнатьевич решил послать Константина в Москву поступать в Высшее техническое училище (ныне МГТУ им. Баумана ), снабдив его сопроводительным письмом к своему знакомому с просьбой помочь устроиться. Однако Константин письмо потерял и помнил только адрес: Немецкая улица (ныне Бауманская улица ). Добравшись до неё, юноша снял комнату в квартире прачки.

В училище, по неизвестным причинам, Константин так и не поступил , но решил продолжить образование самостоятельно. Живя буквально на хлебе и воде (отец присылал 10-15 рублей в месяц), принялся упорно заниматься. «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.» Для экономии средств Константин передвигался по Москве только пешком. Все свободные деньги тратил на книги, приборы и химические препараты .

Ежедневно с десяти утра и до трёх-четырёх часов дня юноша штудирует науки в Чертковской публичной библиотеке — единственной бесплатной библиотеке в Москве того времени. 

 В этой библиотеке Циолковский встретился с основоположником русского космизма Николаем Фёдоровичем Фёдоровым , работавшим там помощником библиотекаря (служащий, постоянно находившийся в зале), но так и не признал в скромном служащем знаменитого мыслителя. «Он давал мне запрещённые книги. Потом оказалось, что это известный аскет, друг Толстого и изумительный философ и скромник. Он раздавал всё свое крохотное жалование беднякам. Теперь я вижу, что он и меня хотел сделать своим пансионером, но это ему не удалось: я чересчур дичился»,— написал позже Константин Эдуардович в автобиографии. Циолковский признавал, что Фёдоров заменил ему университетских профессоров. Однако, это влияние проявилось много позже, через десять лет после смерти Московского Сократа , а во время своего проживания в Москве Константин ничего не знал о взглядах Николая Фёдоровича , и они так ни разу и не заговорили о Космосе . 

 Работа в библиотеке была подчинена чёткому распорядку. С утра Константин занимался точными и естественными науками, требовавшими сосредоточенности и ясности ума. Затем переключался на более простой материал: беллетристику и публицистику. Активно изучал «толстые» журналы, где публиковались как обзорные научные статьи, так и публицистические. Увлечённо читал Шекспира , Льва Толстого , Тургенева , восхищался статьями Дмитрия Писарева : «Писарев заставлял меня дрожать от радости и счастья. В нём я видел тогда своё второе „Я"» .

За первый год жизни в Москве Циолковским изучены физика и начала математики . В 1874 году Чертковская библиотека переехала в здание Румянцевского музея, вместе с ней перешёл на новое место работы и Николай Фёдоров. В новом читальном зале Константин изучает дифференциальное и интегральное исчисление , высшую алгебру , аналитическую и сферическую геометрию. Затем астрономию , механику , химию . 

За три года Константин полностью освоил гимназическую программу, а также значительную часть университетской.

 К сожалению, отец больше не смог оплачивать его проживание в Москве и к тому же плохо себя чувствовал и собирался на пенсию. С полученными знаниями Константин уже вполне мог начать самостоятельную работу в провинции, а также продолжать своё образование за пределами Москвы. Осенью 1876 года Эдуард Игнатьевич вызвал сына обратно в Вятку, и Константин вернулся домой.

Возвращение в Вятку. Репетиторство (1876—1878)

В Вятку Константин вернулся ослабшим, исхудавшим и измождённым. Тяжёлые условия жизни в Москве, напряжённая работа привели также к ухудшению зрения. После возвращения домой Циолковский стал носить очки. Восстановив силы, Константин начал давать частные уроки по физике и математике. Первый урок получил благодаря связям отца в либеральном обществе. Проявив себя талантливым педагогом, в дальнейшем не имел недостатка в учениках.

При ведении уроков Циолковский применял собственные оригинальные методы, главным из которых была наглядная демонстрация— Константин делал бумажные модели многогранников для уроков геометрии, вместе с учениками проводил многочисленные опыты на уроках физики, чем заслужил славу преподавателя, хорошо и понятно объясняющего материал, на занятиях с которым всегда интересно. 

 Для изготовления моделей и проведения опытов Циолковский снял мастерскую. Всё свое свободное время проводил в ней или в библиотеке. Читал очень много— специальную литературу, беллетристику, публицистику. Согласно автобиографии, в это время прочитал журналы «Современник» , «Дело» , «Отечественные записки» за все годы, что они издавались. Тогда же прочёл «Начала» Исаака Ньютона , научных взглядов которого Циолковский придерживался всю дальнейшую жизнь. 

 В конце 1876 года умер младший брат Константина Игнатий . Братья с детства были очень близки, Константин доверял Игнатию свои самые сокровенные мысли, и смерть брата стала тяжёлым ударом. 

 К 1877 году Эдуард Игнатьевич был уже очень слаб и болен, сказалась трагическая смерть жены и детей (кроме сыновей Дмитрия и Игнатия в эти годы Циолковские потеряли самую младшую дочь— Екатерину — она скончалась в 1875 году, во время отсутствия Константина), глава семейства вышел в отставку. В 1878 году вся семья Циолковских вернулась в Рязань.

Возвращение в Рязань. Экзамены на звание учителя (1878—1880)

По возвращении в Рязань семья жила на Садовой улице  . Сразу после приезда Константин Циолковский прошёл медицинскую комиссию и был освобождён от воинской службы из-за глухоты. В семье предполагали купить дом и жить доходами от него, однако случилось непредвиденное— Константин рассорился с отцом  . В результате Константин снял отдельную комнату у служащего Палкина  и был вынужден искать другие средства к существованию, так как его личные сбережения, накопленные с частных уроков в Вятке подходили к концу, а в Рязани неизвестному репетитору без рекомендаций не удавалось найти учеников.

Для продолжения работы учителем была необходима определённая, документально подтверждённая квалификация. Осенью 1879 года в Первой губернской гимназии Константин Циолковский держал экзамен экстерном на уездного учителя математики . Как «самоучке», ему пришлось сдавать «полный» экзамен— не только сам предмет, но и грамматику , катехизис , богослужение и прочие обязательные дисциплины. Этими предметами Циолковский никогда не интересовался и не занимался, но сумел подготовиться за короткое время. 

 Успешно сдав экзамен, Циолковский получил направление от Министерства просвещения в Боровск , расположенный в 100 километрах от Москвы , на свою первую государственную должность и в январе 1880 года покинул Рязань.

Боровск. Создание семьи. Работа в училище. Первые научные работы и публикации (1880—1892)

В Боровске , неофициальной столице старообрядчества , Константин Циолковский жил и преподавал 12 лет, создал семью, приобрёл нескольких друзей, написал свои первые научные работы. В это время начались его контакты с российским научным сообществом, вышли первые публикации.

Нравы в Боровске были дикие, частенько на улицах царила кулачная расправа и право сильного. В городе было три молельни разной веры. Часто члены одной семьи принадлежали разным сектам и ели из разной посуды. На праздниках, во время свадеб богатые лихо катили на рысаках, напоказ возили по городу приданое какой-нибудь невесты, вплоть до перин, буфетов, гусей и петухов, устраивались лихие пьянки и вечеринки. Раскольники воевали с другими сектами. Из воспоминаний Любови Константиновны, дочери учёного

Приезд в Боровск и женитьба

По приезде Циолковский остановился в гостиничных номерах на центральной площади города . После долгих поисков более удобного жилья  снял две комнаты в доме вдовца, священника Единоверческой церкви Евграфа Егоровича Соколова . 

 Летом Константин сделал предложение дочери хозяина дома Варваре и 20 августа 1880 года в церкви Рождества Богородицы они обвенчались . Приданого Циолковский за невестой никакого не взял, свадьбы не было, венчание не афишировалось. В январе следующего года в Рязани скончался отец Константина Эдуардовича .

Работа в училище

В Боровском уездном училище  Константин Циолковский продолжал совершенствоваться как педагог: преподавал арифметику и геометрию нестандартно, придумывал увлекательные задачи и ставил удивительные, особенно для боровских мальчишек, опыты. Несколько раз запускал с учениками огромный бумажный воздушный шар с «гондолой», в которой находились горящие лучины, для нагрева воздуха. Однажды шар улетел и это чуть не привело к пожару в городе.

Иногда Циолковскому приходилось заменять других преподавателей и вести уроки черчения, рисования, истории, географии, а один раз даже замещать смотрителя училища.

Первые научные работы. Русское физико-химическое общество

После занятий в училище и по выходным Циолковский продолжал свои исследования дома: работал над рукописями, делал чертежи, ставил эксперименты. В доме у него сверкают электрические молнии, гремят громы, звенят колокольчики, пляшут бумажные куколки.

Самая первая работа Циолковского была посвящена механике в биологии . Ей стала написанная в 1880 году статья «Графическое изображение ощущений». В ней Циолковский развивал свойственную для него в то время пессимистическую теорию «взбаламученного нуля», математически обосновывал идею бессмысленности человеческой жизни. Этой теории, по позднейшему признанию учёного, суждено было сыграть роковую роль в его жизни и в жизни его семьи. Циолковский отослал эту статью в журнал «Русская мысль» , но там её не напечатали и рукопись не вернули. Константин переключился на другие темы. 

 В 1881 году Циолковский написал свою первую подлинно научную работу «Теория газов» (рукопись которой не найдена). Однажды его посетил студент Василий Лавров , который предложил свою помощь, так как направлялся в Петербург и мог передать рукопись на рассмотрение в Русское физико-химическое общество (РФХО), весьма авторитетное научное сообщество в России того времени. В дальнейшем Лавров передал в РФХО и две следующие работы Циолковского. 

 «Теория газов» была написана Циолковским на основе имевшихся у него книг . Циолковский самостоятельно разработал основы кинетической теории газов . Статья была рассмотрена, своё мнение об исследовании высказал профессор П. П. Фан-дер-Флит :

Хотя статья сама по себе не представляет ничего нового и выводы в ней не вполне точны, тем не менее она обнаруживает в авторе большие способности и трудолюбие, так как автор не воспитывался в учебном заведении и своими знаниями обязан исключительно самому себе… Ввиду этого желательно содействовать дальнейшему самообразованию автора…
Общество постановило ходатайствовать… о переводе г. Циолковского… в такой город, в котором он мог бы заниматься научными пособиями.
(Из протокола заседания общества от 23 октября 1882 год)

Вскоре Циолковский получил ответ от Менделеева : кинетическая теория газов открыта 25 лет назад. Этот факт стал неприятным открытием для Константина, причинами его неосведомлённости были изолированность от научного сообщества и отсутствие доступа к современной научной литературе. Несмотря на неудачу, Циолковский продолжил исследования. Второй научной работой, переданной в РФХО, стала статья 1882 года «Механика подобно изменяемого организма» . Профессор Анатолий Богданов занятия «механикой животного организма» назвал «сумасшедствием». Отзыв Ивана Сеченова был в целом одобрительным, но к печати работу не допустили:

Труд Циолковского несомненно доказывает его талантливость. Автор солидарен с французскими биологами-механистами. Жаль, что он не закончен и не готов к печати…

Третьей работой, написанной в Боровске и представленной научному обществу, стала статья «Продолжительность лучеиспускания Солнца» (1883) , 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 расчётах использовал лишь основные законы механики ( закон всемирного тяготения ) и газовой динамики ( закон Бойля-Мариотта ) . Статью рассматривал профессор ИванБоргман . По мнению Циолковского, она ему понравилась, но так как в первоначальном её варианте практически не было вычислений, «возбудила недоверие». Тем не менее, именно Боргман предлагал опубликовать представленные учителем из Боровска работы, что, впрочем, не было сделано. 

 Члены Русского физико-химического общества единогласно проголосовали за принятие Циолковского в свои ряды, о чём сообщили в письме. Однако Константин не ответил: «Наивная дикость и неопытность»,— сокрушался он позже . 

 Следующая работа Циолковского «Свободное пространство» 1883 года была написана в форме дневника. Это своеобразный мысленный эксперимент, повествование ведётся от имени наблюдателя, находящегося в свободном безвоздушном пространстве и не испытывающем 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:

28 марта. Утро
…Вообще, равномерное движение по кривой или прямолинейное неравномерное движение сопряжено в свободном пространстве с непрерывною потерею вещества (опоры). Также ломаное движение сопряжено с периодическою потерею вещества…

Теория металлического дирижабля. Общество любителей естествознания. Русское техническое общество

Одной из главных проблем, занимавших Циолковского почти со времени приезда в Боровск, была теория аэростатов. Вскоре к нему пришло осознание, что это именно та задача, которой стоит уделить наибольшее внимание:

В 1885 году, имея 28 лет, я твёрдо решился отдаться воздухоплаванию и теоретически разработать металлический управляемый аэростат.
Из автобиографии К.Э.Циолковского

Применявшиеся в то время аэростаты с оболочками из прорезиненной ткани имели существенные недостатки— ткань быстро изнашивалась, срок службы аэростатов был небольшим. Кроме того, из-за проницаемости ткани водород , которым тогда наполняли аэростаты, улетучивался, а внутрь оболочки проникал воздух. Образовывался гремучий газ ( водород + воздух ), достаточно было случайной искры, и происходил взрыв. 

 Циолковский разработал аэростат собственной конструкции, результатом чего стало объёмистое сочинение «Теория и опыт аэростата, имеющего в горизонтальном направлении удлинённую форму» ( 1885 — 1886 ) . В нём было дано научно-техническое обоснование создания совершенно новой и оригинальной конструкции дирижабля с тонкой металлической оболочкой. Циолковский привёл чертежи общих видов аэростата и некоторых важных узлов его конструкции. Основные особенности разработанного Циолковским дирижабля :

• 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.
• 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.
• Тонкая металлическая оболочка также была гофрированной, что позволяло увеличить её прочность и устойчивость . Волны гофра располагались перпендикулярно оси дирижабля .

Во время работы над этой рукописью Циолковского посетил П. М. Голубицкий , уже известный к тому времени изобретатель в области телефонии . Он предложил Циолковскому поехать с ним в Москву, представиться знаменитой Софье Ковалевской , приехавшей ненадолго из Стокгольма . Однако Циолковский, по собственному признанию, не решился принять предложение: «Моё убожество и происходящая от этого дикость помешали мне в этом. Я не поехал. Может быть, это к лучшему».  

 Отказавшись от поездки к Голубицкому, Циолковский воспользовался другим его предложением— написал письмо в Москву, профессору Московского университета А. Г. Столетову , в котором рассказал о своём дирижабле. Вскоре пришло ответное письмо с предложением выступить в московском Политехническом музее на заседании Физического отделения Общества любителей естествознания .

 В апреле 1887 года Циолковский приехал в Москву и после продолжительных поисков нашёл здание музея. Его доклад был озаглавлен «О возможности постройки металлического аэростата, способного изменять свой объём и даже складываться в плоскость». Читать сам доклад не пришлось, только объяснить основные положения. Слушатели отнеслись к докладчику благожелательно, принципиальных возражений не было, было задано несколько несложных вопросов. После завершения доклада поступило предложение помочь Циолковскому устроиться в Москве, но реальной помощи в этом не последовало. По совету Столетова Константин Эдуардович передал рукопись доклада Н. Е. Жуковскому .

 В своих воспоминаниях Циолковский упоминает также о своём знакомстве во время этой поездки с известным педагогом А. Ф. Малининым , автором учебников по математике: «Его учебники я считал превосходными и очень ему обязан». Говорили о воздухоплавании, Циолковскому не удалось убедить Малинина в реальности создания управляемого дирижабля. После возвращения из Москвы последовал длительный перерыв в его работе над дирижаблем, связанный с болезнью, переездами,
восстановлением хозяйства и научных материалов, погибших при пожаре и наводнении.

В 1889 году Циолковский продолжил работу над своим дирижаблем. Расценив неудачу в Обществе любителей естествознания как следствие недостаточной проработки первой своей рукописи об аэростате, Циолковский пишет новую статью «О возможности построения металлического аэростата» ( 1890 ) и вместе с бумажной моделью своего дирижабля посылает её в Петербург Д. И. Менделееву . Менделеев по просьбе Циолковского передал все материалы в Императорское Русское техническое общество (ИРТО), В. И. Срезневскому . Циолковский просил деятелей науки «пособить по мере возможности морально и нравственно», а также выделить средства на создание металлической модели аэростата— 300 рублей. 23 октября 1890 года на заседании VII отдела ИРТО просьба Циолковского была рассмотрена. Заключение давал военный инженер Е. С. Фёдоров — убеждённый сторонник летательных аппаратов тяжелее воздуха. Второй оппонент, начальник первой «кадровой команды военных аэронавтов» А. М. Кованько , как и большинство остальных слушателей, также отрицал целесообразность аппаратов, подобных предложенному. На этом заседании ИРТО постановило:

1. Весьма вероятно, что аэростаты будут и металлические.
2. Циолковский может со временем оказать значительные услуги воздухоплаванию.
3. Всё-таки пока металлические аэростаты устраивать очень трудно. Аэростат— игрушка ветра , а металлический материал бесполезен и неприменим…
Г-ну Циолковскому оказать нравственную поддержку, сообщив ему мнение Отдела о его проекте. Просьбу же о пособии на проведение опытов отклонить.
23 октября 1890 года

Несмотря на отказ в поддержке, Циолковский отправил благодарственное письмо в ИРТО. Небольшим утешением стало сообщение в «Калужских губернских ведомостях», а затем и в некоторых других газетах: «Новостях дня», «Петербургской газете», «Русском инвалиде» о докладе Циолковского. В этих статьях отдавалось должное оригинальности идеи и конструкции аэростата, а также подтверждалась правильность проделанных вычислений. Циолковский на собственные средства делает небольшие модели оболочек аэростата (30х50 см) из гофрированного металла и проволочные модели каркаса (30х15 см), чтобы доказать, в том числе и себе, возможность использования металла.

 В 1891 году Циолковский предпринял ещё одну, последнюю, попытку защитить свой дирижабль в глазах научного сообщества. Он написал большую работу «Аэростат металлический управляемый», в которой учёл замечания и пожелания Жуковского, и 16 октября послал её, на этот раз в Москву, А. Г. Столетову . Результата снова не было. 

 Тогда Константин Эдуардович обратился за помощью к знакомым и на собранные средства заказал издание книги в московской типографии М. Г. Волчанинова . Одним из жертвователей стал школьный друг Константина Эдуардовича, известный археолог А.А.Спицын , гостивший в это время у Циолковских и проводивший исследования древних стоянок человека в районе Свято-Пафнутьева Боровского монастыря и на устье реки Истермы . Изданием книги занимался друг Циолковского, преподаватель Боровского училища С. Е. Чертков . Книга вышла уже после перевода Циолковского в Калугу в двух выпусках: первый— в 1892 году ; второй— в 1893 .

Другие работы. Первое научно-фантастическое произведение. Первые публикации

• 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. Два безымянных героя— автор и его друг физик— неожиданно попадают на Луну . Главной и единственной задачей произведения является описание впечатлений наблюдателя, находящегося на её поверхности. Рассказ Циолковского отличается убедительностью, наличием многочисленных подробностей, богатым литературным языком:

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.
К.Э.Циолковский. На Луне. Гл.1.

Кроме лунного пейзажа Циолковский описывает вид неба и светил (включая Землю), наблюдаемых с поверхности Луны. Им подробно проанализированы следствия малой силы тяжести, отсутствия атмосферы, других особенностей Луны (скорости вращения вокруг Земли и Солнца, постоянной ориентации относительно Земли).

Циолковский «наблюдает» солнечное затмение (диск Солнца полностью скрывается Землёй):

На Луне оно составляет частое и грандиозное явление... Тень покрывает или всю Луну, или в большинстве случаев значительную часть её поверхности, так что полная темнота продолжается целые часы...
Серп стал ещё уже и наряду с Солнцем едва заметен...
Серп совсем сделался не виден…
Вот как будто кто-то с одной стороны светила приплюснул невидимым гигантским пальцем его светящуюся массу.
Вот уже видна только половина Солнца.
Наконец исчезла последняя его частица, и всё погрузилось в мрак. Набежала и прикрыла нас огромная тень.
Но слепота быстро исчезает: мы видим месяц и множество звёзд.
Месяц имеет форму тёмного круга, охваченного великолепным багровым сиянием, особенно ярким, хотя и бледным с той стороны, где пропал остаток Солнца.
Я вижу цвета зари, которыми когда-то мы любовались с Земли.
И окрестности залиты багрянцем, как бы кровью.
К.Э.Циолковский. На Луне. Гл.4.

Также в повести рассказывается о предполагаемом поведении газов и жидкостей, измерительных приборов. Описаны особенности физических явлений: нагрева и охлаждения поверхностей, испарения и кипения жидкостей, горения и взрывов. Циолковский делает ряд намеренных допущений для того, чтобы продемонстрировать лунные реалии. Так, герои, оказавшись на Луне, обходятся без воздуха, на них никак не сказывается отсутствие атмосферного давления— они не испытывают никаких особенных неудобств, находясь на поверхности Луны. Развязка так же условна, как и остальной сюжет,— автор просыпается на Земле и узнаёт, что был болен и находился в летаргическом сне , о чём сообщает своему другу физику, удивляя его подробностями своего фантастического сна .

• За последние два года проживания в Боровске ( 1890 — 1891 ) Циолковский написал несколько статей, посвящённых различным вопросам. Так, 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». Рукопись была передана Циолковским А.Г.Столетову, тот отдал её на рецензию Н.Е.Жуковскому, который написал сдержанный, но вполне благоприятный отзыв:

Сочинение г. Циолковского производит приятное впечатление, так как автор, пользуясь малыми средствами анализа и дешевыми экспериментами, пришел по большей части к верным результатам… Оригинальная метода исследования, рассуждения и остроумные опыты автора не лишены интереса и, во всяком случае, характеризуют его как талантливого исследователя… Рассуждения автора применительно к летанию птиц и насекомых верны и вполне совпадают с современными воззрениями на этот предмет.

Циолковскому было предложено выбрать фрагмент из этой рукописи и переработать его для печати.  Так появилась статья « Давление жидкости на равномерно движущуюся в ней плоскость », в которой Циолковский исследовал движение круглой пластины в воздушном потоке, использовав собственную теоретическую модель, альтернативную ньютоновской, а также предложил устройство простейшей экспериментальной установки— «вертушки». Во второй половине мая Циолковский написал небольшое эссе— « Как предохранить хрупкие и нежные вещи от толчков и ударов » . Эти две работы были отосланы Столетову и во второй половине 1891 года в «Трудах отделения Физических наук Общества любителей естествознания» (т. IV) были напечатаны, став первой публикацией трудов К. Э. Циолковского .

Семья

В Боровске у Циолковских родилось четверо детей: старшая дочь Любовь ( 1881 ) и сыновья Игнатий ( 1883 ), Александр ( 1885 ) и Иван ( 1888 ). Циолковские жили бедно, но, по словам самого учёного, «в заплатах не ходили и никогда не голодали». Большую часть своего жалования Константин Эдуардович тратил на книги, физические и химические приборы, инструменты, реактивы. 

 За годы проживания в Боровске семья несколько раз вынуждена была менять место жительства— осенью 1883 года переезд на Калужскую улицу в дом бараночника Баранова . С весны 1885 года жили в доме Ковалёва (на той же Калужской улице) . 

23 апреля 1887 года , в день возвращения Циолковского из Москвы, где он делал доклад о металлическом дирижабле собственной конструкции, в его доме случился пожар, в котором погибли рукописи, модели, чертежи, библиотека, а также всё имущество Циолковских, за исключением швейной машинки, которую удалось выбросить через окно во двор. Это был тяжелейший удар для Константина Эдуардовича, свои мысли и чувства он выразил в рукописи «Молитва» ( 15 мая 1887 года ). 

 Очередной переезд в дом М.И.Полухиной на улице Круглой . 1 апреля 1889 года разлилась Протва , и дом Циолковских был затоплен. Снова пострадали записи и книги. 

 С осени 1889 года Циолковские жили в доме купцов Молчановых по адресу: Молчановская улица, дом 4 .

Отношения с боровчанами

С некоторыми жителями города у Циолковского сложились приятельские и даже дружеские отношения. Первым его старшим другом после приезда в Боровск стал смотритель училища Александр Степанович Толмачёв, к несчастью скончавшийся в январе 1881 года , немногим позднее отца Константина Эдуардовича. Среди прочих— учитель истории и географии Евгений Сергеевич Еремеев и брат жены Иван Соколов. Также Циолковский поддерживал дружеские отношения с купцом Н. П. Глухарёвым , следователем Н. К. Феттером , в доме которого была домашняя библиотека, в организации которой принял участие и Циолковский. Вместе с И. В. Шокиным Константин Эдуардович увлекался фотографией , мастерил и запускал воздушных змеев с обрыва над Текиженским оврагом. 

 Однако для большинства сослуживцев и жителей города Циолковский был чудаком. В училище он никогда не брал «дань» с нерадивых учеников, не давал платных дополнительных уроков, по всем вопросам имел собственное мнение, не принимал участия в застольях и гулянках и сам никогда ничего не праздновал, держался обособленно, был малообщительным и нелюдимым. За все эти «странности» коллеги прозвали его Желябкой и «подозревали в том, чего не было» . Циолковский мешал им, раздражал их. Сослуживцы, в большинстве своём, мечтали избавиться от него и дважды доносили на Константина Директору народных училищ Калужской губернии Д. С. Унковскому за его неосторожные высказывания в отношении религии. После первого доноса пришёл запрос о благонадёжности Циолковского, за него поручились Евграф Егорович (тогда ещё будущий тесть Циолковского) и смотритель училища А. С. Толмачёв . Второй донос поступил уже после смерти Толмачёва, при его преемнике Е. Ф. Филиппове — человеке нечистоплотном в делах и поведении, крайне негативно относившемся к Циолковскому. Донос чуть было не стоил Циолковскому работы, ему пришлось ехать в Калугу давать разъяснения, потратив на поездку большую часть своего месячного жалования . 

Жители Боровска также не понимали Циолковского и сторонились его, смеялись над ним, некоторые даже опасались, называли «сумасшедшим изобретателем». Чудачества Циолковского, его образ жизни, кардинально отличавшийся от образа жизни обывателей Боровска, часто вызывали недоумение и раздражение.

 Так, однажды, с помощью пантографа Циолковский сделал большого бумажного ястреба— увеличенную в несколько раз копию складной японской игрушки— раскрасил его и запускал в городе, причём жители принимали его за настоящую птицу.

Зимой Циолковский любил кататься на лыжах и коньках. Придумал ездить по замерзшей реке с помощью зонта-«паруса». Вскоре по тому же принципу сделал сани с парусом:

По реке ездили крестьяне. Лошади пугались мчащегося паруса, проезжие ругались матерным гласом. Но по глухоте я долго об этом не догадывался.
Из автобиографии К. Э. Циолковского

Циолковский, будучи дворянином, был вхож в Дворянское собрание Боровска, давал частные уроки детям Предводителя местного дворянства действительного статского советника Д. Я. Курносова , что оградило его от дальнейших посягательств смотрителя Филиппова. Благодаря этому знакомству, а также успехам в преподавании, Циолковский получил чин губернского секретаря ( 31 августа 1884 года ), затем коллежского секретаря ( 8 ноября 1885 года ), титулярного советника ( 23 декабря 1886 года ). 10 января 1889 года Циолковский получил чин коллежского асессора .

Перевод в Калугу

27 января 1892 года директор народных училищ Д. С. Унковский обратился к попечителю Московского учебного округа с просьбой перевести «одного из способнейших и усерднейших преподавателей» в уездное училище города Калуги . В это время Циолковский продолжал свои работы по аэродинамике и теории вихрей в различных средах, а также ожидал издания книги «Аэростат металлический управляемый» в московской типографии. Решение о переводе было принято уже 4 февраля . Кроме Циолковского из Боровска в Калугу переехали преподаватели: С. И. Чертков , Е. С. Еремеев , И. А. Казанский , доктор В. Н. Ергольский .

Калуга (1892—1935)

Стемнело, когда мы въехали в Калугу. После пустынной дороги было приятно смотреть на мелькавшие огоньки и людей. Город нам показался огромным… В Калуге было много мощёных улиц, высоких домов и лился звон множества колоколов. В Калуге с монастырями насчитывалось 40 церквей. Жителей числилось 50 тысяч.
(Из воспоминаний Любови Константиновны, дочери учёного)

В Калуге Циолковский прожил всю оставшуюся жизнь. С 1892 года работал преподавателем арифметики и геометрии в Калужском уездном училище. С 1899 года вёл уроки физики в епархиальном женском училище, расформированном после Октябрьской революции. В Калуге Циолковский написал свои главные труды по космонавтике, теории реактивного движения, космической биологии и медицине. Также им была продолжена работа над теорией металлического дирижабля.

После завершения преподавания, в 1921 году, Циолковскому была назначена персональная пожизненная пенсия. С этого момента и до самой своей смерти Циолковский занимался исключительно своими исследованиями, распространением своих идей, реализацией проектов.

 В Калуге были написаны основные философские работы К.Э.Циолковского, сформулирована философия монизма , написаны статьи о видении им идеального общества будущего. 

В Калуге у Циолковских родились сын и две дочери. В то же время именно здесь Циолковским пришлось пережить трагическую смерть многих своих детей: из семи детей К.Э.Циолковского пятеро умерли ещё при его жизни.

 В Калуге Циолковский познакомился с учёными А. Л. Чижевским и Я. И. Перельманом , ставшими его друзьями и популяризаторами его идей, а позднее и биографами.