Константи́н Эдуа́рдович Циолко́вский (5 сентября 1857, Ижевское, Рязанская губерния — 19 сентября 1935, Калуга) — русский и советский учёный-самоучка, разрабатывавший теоретические вопросы космонавтики, мыслитель эзотерической ориентации, занимавшийся философскими проблемами освоения космоса.
Происходил из шляхетского рода герба Ястржембец. Почти полностью оглохнув в детстве в результате скарлатины, Циолковский не получил системного образования (проучился четыре года в Вятской гимназии и три года занимался самообразованием). В 1879 году сдал экзамен на звание народного учителя и до 1921 года преподавал математику и физику в училищах Боровска и Калуги, параллельно пытаясь заинтересовать научное сообщество своими проектами аэропланов и цельнометаллического дирижабля, а впоследствии — и ракетной техники. Опубликовал за свой счёт множество трудов, в том числе посвящённых обоснованию идеи космического пантеизма.
Циолковский дослужился до коллежского асессора (1889), за учительские успехи был награждён орденом Св. Станислава третьей степени (1906). В 1920 году был принят членом Русского общества любителей мироведения, удостоился персональной пенсии советского правительства, а в 1932 году — ордена Трудового Красного Знамени.
В своих научно-фантастических произведениях, будучи сторонником и пропагандистом 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 когда-нибудь достигнет такого могущества и совершенства, которое позволит преодолеть силы тяготения и распространить жизнь по всей Вселенной. Необходимым этапом к расселению человечества в Космосе он считал возвышение интеллектуалов и выведение человечества, лишённого страстей, но с великим разумом, который позволит осуществить «рациональное умиротворённое существование». Эта эзотерическая утопия Циолковского послужила ведущим стимулом для разработки оснований ракетно-космической техники.
Циолковский обосновал также использование ракет для полётов в космос, ещё в 1920-е годы пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» — прототипов многоступенчатых ракет; осмысливал вопросы выживания человека в невесомости при длительных космических перелётах. Примечательно, что основные его научные труды — по аэронавтике, ракетодинамике и космонавтике — начинались с попытки использовать математический аппарат для решения фантастических задач. Множество исследователей, в том числе Я. Перельман, характеризовали Циолковского как мыслителя, существенно опередившего своё время.
После 1930-х годов в СССР вокруг Циолковского возник своеобразный миф о гениальном учёном-универсале, и миф этот распространился по всему миру, в том числе через филателию и научно-фантастическую литературу. Мощным стимулом для изучения достижений Циолковского стало начало космической эры, которое совпало с его столетием, отмечавшимся в 1957 году. Циолковскому установлены памятники в Калуге и Москве, существует его дом-музей в Калуге, есть музеи и в других городах. В 1954 году была учреждена Медаль им. Циолковского. В 1961 году в честь учёного был назван кратер на обратной стороне Луны, а в 2015 году — город при строящемся космодроме «Восточный».
В 1892 году Циолковский, считавшийся к этому времени одним из лучших учителей в Боровске, по представлению директора народных училищ Д.С. Унковского был переведен в Калугу – в Калужское уездное училище. В Калуге Константин Эдуардович обосновался на всю оставшуюся жизнь. Именно здесь он осуществил большую часть своих научных разработок и сформировал свою научно-философскую систему взглядов.
Как известно, Константин Циолковский был не только ученым-практиком, но и философом науки. По своим философским взглядам он примыкал к русским космистам. Еще в юные годы, во время занятий в московской библиотеке, Циолковский познакомился с Николаем Федоровичем Федоровым – помощником библиотекаря, который на самом деле был видным религиозным философом и ученым, «московским Сократом», как его называли восторженные ученики. Однако из-за своей природной стеснительности и «дикости», как вспоминал позже сам Циолковский, он тогда так и не познакомился именно с философской концепцией Николая Федорова – одного из основоположников русского космизма.
Федоров считал, что во Вселенной преобладает хаос, имеющий разрушительные последствия. Чтобы избежать гибели Вселенной, необходимо преобразовать мир, сочетая науку и религиозные истины, объединяя человечество вокруг некоего «Общего Дела». В концепции Федорова религия не противоречила науке, а человечество должно было добиться возможности управления природой, преодолеть конечность пространства и времени, освоить космос. Удивительной была сама идея воскрешения умерших людей путем использования научных достижений. Циолковский, следуя в целом в русле идей русского космизма, представлял уже не религиозное, а естественнонаучное его направление.
Одним из важнейших достижений философии Циолковского стало понимание космоса не просто как физической среды, вмещающей в себя материю и энергию, но как пространства применения творческой энергии и способностей человека. К космосу Циолковский относился восторженно, считая его вместилищем довольства и радости, поскольку космическое пространство должно быть населено совершенными организмами, сумевшими его покорить и освоить. Человек, осваивая космос, также совершенствуется и приближается к этим совершенным организмам.
По мнению Циолковского, освоение космоса является неотъемлемым и важнейшим этапом эволюции человечества. Веря в совершенствование и развитие человечества, Циолковский был убежден в том, что современному ему человеку есть куда развиваться. Он должен преодолеть свою незрелость, следствиями которой являются войны и преступления. Именно в научно-техническом прогрессе Циолковский видел способ радикальной трансформации и окружающего мира, и самого человечества. Но, в то же время, будучи последовательным сторонником научно-технической революции, Циолковский не забывал и о вопросах этики, которые имели большое значение в рамках его философской концепции.
Космическая этика Циолковского весьма оригинальна. Например, она признает превосходство одних форм жизни, которые относятся к развитым и имеющим перспективу, над другими – несовершенными, неразвитыми. Колонизация космического пространства осуществляется именно развитыми, совершенными формами, которые искореняют примитивные организмы. При этом Циолковский разделяет идею «разумного эгоизма», который заключается в «истинном себялюбии, заботе о будущности своих атомов». Поскольку в космосе осуществляется обмен атомами, разумные существа находятся в нравственных взаимоотношениях. Условия для благополучного развития атомов во Вселенной создаются именно совершенными и развитыми организмами. Любое дальнейшее усложнение организмов является, с точки зрения Циолковского, большим благом.
Такие взгляды Циолковского оказали влияние и на его позицию в отношении социального, демографического развития общества. Хотя основное внимание в своей философской концепции Циолковский всегда уделял вопросам космоса, космического разума, он не был чужд и т.н. «социальной инженерии», сформулировав собственное видение евгеники. Нет, евгеника Циолковского не имела ничего общего с евгеническими теориями европейских расистов, популярными в начале ХХ века. Но Циолковский утверждал, что будущее человечества, его совершенствование и благополучное развитие зависят от того, сколько в мире рождается гениев – локомотивов этого развития. Чтобы гениев рождалось больше, этим процессом, с точки зрения Циолковского, необходимо управлять. В каждом городе или населенном пункте необходимо создать и обустроить т.н. «лучшие дома». В них должны выделяться квартиры для наиболее способных и талантливых мужчин и женщин. Браки таких «гениальных людей» должны заключаться только с соответствующего разрешения, как и на деторождение также должно быть получено соответствующее разрешение. Циолковский считал, что реализация этой меры приведет к тому, что через несколько поколений количество талантливых и способных людей и даже гениев стремительно возрастет, т.к. гении будут заключать браки только с себе подобными и дети будут рождаться от гениального отца и гениальной матери, наследуя все качества биологических родителей.
Конечно, многие взгляды Циолковского сейчас кажутся наивными, а некоторые – чрезмерно радикальными. Например, он утверждал необходимость избавления общества от больных, калек, слабоумных. Заботиться о таких людях надо хорошо, но они не должны давать потомства и если им препятствовать в размножении, то и человечество со временем станет лучше, считал Циолковский. Что касается преступников, то их ученый и философ предлагал «расщеплять на атомы».
Особое отношение у Циолковского было к вопросам смерти и бессмертия. Для Циолковского, как и для некоторых других представителей философии русского космизма, была характерна вера в возможность рационального достижения человеческого бессмертия – с помощью научного прогресса. Возможность бессмертия выводилась ими из величия Космоса, жизнь которого не может не быть бесконечной. В то же время, космисты понимали, что бессмертие для несовершенного человека не нужно, бесконечность существования имеет смысл лишь для совершенных, разумных созданий. С точки зрения Циолковского, на текущем этапе развития человечества смерть играет роль искусственного отбора, способствуя дальнейшему совершенствованию человеческого рода. Относительная смерть человека, как и другого существа, с точки зрения Циолковского, есть некоторая остановка в существовании, не несущая абсолютной смерти. После кончины человека атомы принимают более простую форму, но они могут возродиться вновь.
В то же время, поскольку умирание всегда несет страдание, Циолковский рассматривает его как нежелательный процесс. Особенно нежелательно умирание «разумного существа», поскольку оно прерывает реализацию планов и задач последнего и это затормаживает общее развитие человечества, негативно сказываясь на его совершенствовании. Здесь Циолковский подходит к идее иммортализма – личного физического бессмертия для конкретного человека, которое, по его мнению, можно реализовать тремя путями: продлением человеческой жизни (для начала до 125-200 лет), изменением самой природы человека и его организма, перерождением человеческой личности.
Октябрьская революция произошла, когда Циолковский был уже пожилым человеком. Последующие 18 лет он прожил в советском государстве и, надо сказать, отношения с советской властью у Циолковского сложились вполне хорошие. Например, он удостоился еще в 1921 году пожизненной пенсии за заслуги перед отечественной и мировой наукой. Вряд ли в царской России он получил бы подобное поощрение. К исследованиям Циолковского советская власть относилась в высшей степени серьезно. Уже после смерти ученого он стал одной из «икон» советской космонавтики и ракетостроения, которые возводились, в том числе, и к Константину Циолковскому. Его именем были названы множество улиц в целом ряде городов Советского Союза, учебные заведения, музеи. Во многом, именно благодаря советской власти «калужский мечтатель» навсегда остался в русской истории – не только как прожектер, философ и фантаст, но и как провозвестник и теоретик освоения космоса.
Формула Циолковског
К. Э. Циолковский в своём кабинете. Фото Ф. Чмиля 1934 года
Основные статьи: Формула Циолковского и Уравнение Мещерского
Одним из важнейших элементов мифологии, сложившейся вокруг Циолковского, является формула его имени. Как явствует из архивных данных, она была представлена в рукописи «Ракета», датированной 10 мая . В 1903 году формула была опубликована в первом варианте статьи «Исследование мировых пространств реактивными приборами» в следующем виде:
Формула эта устанавливала зависимость между скоростью ракеты в любой момент её движения, cкоростью истечения газов из сопла, массой ракеты, массой взрывных веществ. Как выяснилось впоследствии, аналогичные формулы выводились между 1810 и 1897 годами, как минимум, У. Муром[en], П. Тэйтом, и И. В. Мещерским. Циолковский, выводя свою формулу, не пытался анализировать полёт ракеты на активном участке траектории, поэтому его расчёты не учитывали потерь в скорости из-за аэродинамического сопротивления и притяжения Земли. Ничего он не знал и о законах изменения массы во времени, что сказалось в расчёте расстояния, пройденного ракетой. Полученные результаты оказались обнадёживающими, свидетельствуя о возможности обеспечить достижение второй космической скорости с помощью одноступенчатой ракеты. Только в конце жизни в одной из рукописей он отметил, что энергии существующих топлив едва ли будет достаточно «для роли близкого земного спутника», то есть его ракета не сможет осуществить межпланетного перелёта. Как пропагандист ракетно-космической техники, К. Э. Циолковский предложил несколько важных инноваций. В частности, он впервые предложил использовать на космических ракетах жидкое двухкомпонентное топливо. Он понимал, что при его использовании в камере сгорания образовывались столь высокие температуры, что сгорала сама ракета, и это противоречие так и не сумел разрешить до конца жизни. Одним из путей решения данной изобретательской задачи было предложение поместить камеру сгорания прямо в баке с жидким кислородом. Из-за ошибочных представлений о термодинамике он также предлагал сделать сопло двигателя равным длине всей ракеты.
В 1914 году К. Э. Циолковский опубликовал статью «Второе начало термодинамики», в которой попытался опровергнуть этот закон. Основываясь на заявлениях Ньютона и Г. Гельмгольца, что космические частицы притягиваются к некоторому общему центру, и, следовательно, при таком притяжении в газе будет выделяться тепло из-за сжатия, Циолковский предположил, что это явление объясняет природу солнечной энергии и попытался противопоставить данную идею второму закону термодинамики. Однако если Р. Клаузиус отмечал, что переход тепла от холодных молекул горячему ядру невозможен без компенсации, Циолковский данными условиями пренебрёг. Ранее, в 1911 году, обсуждая идею замкнутого цикла жизнеобеспечения на борту космического корабля Циолковский также противоречил второму закону термодинамики, считая возможным создать замкнутую экосистему, работающую в автономном режиме неопределённо долгое время.
«Ракетный поезд»
В 1914 году американец Р. Годдард получил патент на проект двухступенчатой жидкостной ракеты, а в 1923 году свою идею ракеты с отделяющимися ступенями опубликовал немецкий исследователь Г. Оберт. Однако ещё ранее в научно-фантастической повести «Вне Земли» (1920) Циолковский предложил ракету пакетной схемы, но без отделения ступеней. В 1929 году он описал «ракетный поезд» — «соединение нескольких одинаковых реактивных приборов, двигающихся сначала по дороге, потом в воздухе, потом в пустоте вне атмосферы». Согласно его замыслу, поезд начинает двигаться на воздушной подушке по специальной дороге длиной 288—700 км. Потом эта первая ракета отделяется и уходит в сторону, а работать начинает вторая ракета. Постепенно поезд поднимается на «4 — 8 км над уровнем океана», а последняя ракета выходит за пределы атмосферы и приобретает космическую скорость. Фантастичность его проектов была очевидна уже современникам. Например, Циолковский описал «эскадру ракет», когда запускается одновременно четыре ракеты. Когда топливо будет израсходовано наполовину, две ракеты перекачивают его остатки в оставшиеся две и возвращаются на Землю. Когда и у этих двух оно лишь наполовину заполняет баки, одна ракета перекачивает его остатки в другую и та продолжает полёт. По расчётам изобретателя, «первая космическая скорость достигается при 32 ракетах. Для удаления от орбиты Земли надо уже 256 ракет, а для удаления от планет и Солнца требуется 4096 ракет». Я. И. Перельман, описывая данный проект, в сущности, предложил первую реалистичную идею пакетной схемы ракеты, утверждая, что идея Циолковского переусложнена.
Проблема энерговооружённости одноступенчатой ракеты постоянно занимала Циолковского. В одной из рукописей 1921 года он писал о разгоне ракеты на земле «посредством электромагнитного толкания», а также атмосферном разгоне: «ракете на рельсах сообщают электричеством движение в воздухе», рассматривал он и разгон в вакуумированной пушке-трубе. Движение ракеты по наземному рельсовому пути также могло быть двояким — либо на особо смазывающихся полозьях, либо на воздушной подушке — «скольжение на жидкости или газе». В том же году он писал и о возможности выхода в космос самолёта с разгоном в атмосфере; поскольку главным адептом этой идеи был Ф. А. Цандер, вероятно, он и сообщил данную идею Циолковскому.
До свидания!