Руският Илон Мъск – Константин Циолковски и космическите одисеи на СССР

Литературата дава крила на всеки, който направи първата крачка и ѝ подаде ръка. Това красиво изкуство развива мисълта, дава сили на фантазията и обогатява езика. Благодарение на него можем да изразяваме чувствата си, да нараняваме и пленяваме, но най-важното е, че именно там се синтезира целият опит на света – върху белите страници. За някои от най-интересните и популярни технологии трябва да благодарим на един френски писател. Неговото творчество е преведено на 148 езика, смята се за един от най-четените романисти и към това не трябва да забравяме, че именно той дава мотивацията на много други бъдещи учени да преследват мечтите си.

Говорим за френския писател Жул Верн и неговите романи, които разказват фантастичните истории на техниката, напомнят за съществуването на подводната лодка, която днес е факт, за пътешествия в космоса и още много други. Макар и за мнозина тези романи да са нищо повече от развлечение, някои негови привърженици успяват да докажат, че ограниченията на човешкия мозък са фиктивни. Един от тези хора е Константин Едуардович Циолковски. Неговият живот започва през далечната 1857 г. в Руската империя. Ражда се в Ижевское, Сибир и като много други деца, които няма как да се привържат толкова много към ледената пустощ, предпочита да губи времето си в магията на книгите.

Семейството му е добро, баща му първо работи като дървосекач, след това преследва кариера като учител, а малко по-късно успява да заеме нишова държавна позиция. На 10-годишна възраст Константин се разболява от скарлатина и слухът му се влошава драстично. На 13-годишна възраст майка му умира. Заради заболяването си няма възможност да постъпи в начално училище и започва да се самообучава. Интересът към книгите и точните науки го карат да отдаде пълното си внимание на математиката и физиката. В тийнейджърските си години е покорен от идеята за пътешествия в космоса.

В следващите три години може да бъде открит в Московската библиотека, където се запознава обстойно с руския космизъм и един от неговите представители – Николай Фьодоров е бил достатъчно добър да го въведе в този вид философия. Константин започва да вярва, че колонизирането на космоса ще доведе до съвършенството на човек, до безсмъртие и разбира се, до безгрижно съществуване. Вдъхновението за тази магия идва от Жул Верн и неговите теории за космическите одисеи, като много от идеите за ракетите и задвижването им е взето именно от книгите на френския писател.

Снимка: By Own work – http://www.ruscosmos.ru/wp-content/uploads/2008/04/c4.jpg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6154482

Константин Циолковски се смята за бащата на космическия полет и първият теоритик, който говори за космически елеватор – връзка между две планети чрез кабел, по който да се предвижват хора от едната планета на другата с помощта на специално разработени кораби. Вдъхновението за тази идея се ражда с издигането на Айфеловата кула през 1895 г. Константин е жаден за знания и смята, че светът може да направи много голям скок напред в науката, но точно това желание притеснява най-много баща му. Страхът, че няма да успее да заплати обучението на сина си, нито да финансира експериментите му, води до прибирането на 19-годишния младеж обратно в родния дом.

Константин разбира, че баща му работи извънредно и вече се преуморява в опити да даде достатъчно ресурс за страстите на сина си. Понякога дори е ходил с гладен с дни, за да може да заделя последните копейки за науката. Циолковски се завръща, преминава изпита за учител и започва да работи в Боровск близо до Москва. Именно там среща и любовта си – Варвара Соколова. Макар и да е далече от основните научни центрове, младият учен не се отказва от своите научни експерименти и продължава да работи усилено върху идеите си. Първите две десетилетия на XX век започва със серия от обрати и трусове.

През 1902 г. неговият син Игнати се самоубива, през 1908 г. идва потоп, който отнася със себе си редица от научните му работи, а през 1911 г. дъщеря му Любов е арестувана, защото се занимава с революционни дейности. Животът категорично не е приказка и идва с огромни предизвикателства. Въпреки това и всичките причинени страдания, Константин не се разделя с голямата си страст – науката. Започва да развива своите ракетни теории като посока за философски изследвания на обекта. Автор е на повече от 400 научни реферата и около 90 от тях са публикувани и разглеждани от бъдещите космонавти.

Сред работите му може да се открият дизайн за ракети, управление на тръстери, многостепенен ускорител, космическа станция, въздушни пробки за вакумиране на космическия кораб, затворена биологичена система, която да доставя храна и кислород в космическите колонии и други. Един от първите научни трудове е писан още през далечната 1880-1881 г. Темата е „Теория на газовете“, която описва основите на кинетичната теория на газовете. Представя труда си на Руското Физико-Химическо общество, но колегите го информират, че подобно откритие е направено преди 25 години. Следва втори научен труд с името „Механиката на животинския организъм“.

Снимка: By Unknown author – [1], Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=76200059

С него получава добри отзиви и право да стане членува в научния форум. През 1884 г. работи върху няколко основни идеи- научна обосновка за цялостта на металния балон, парни самолети и влакове, кораби на въздушна възглавница и ракети за интерпланетно пътуване. Талантът не може да стои на едно място и през 1892 г. е изпратен в Калуга, където да продължи с експериментите си. В този период започва да работи върху идеята за създаването на метален дирижабъл, който може да увеличава своя обем или да го намалява. По негова идея се създава първата аеродинамична лаборатория в Русия, локацията ѝ е неговият собствен апартамент.

През 1897 г. строи първия вятърен тунел, в който да тества аеродинамиката на своите първи модели и на по-семпли геометрични фигури. През 1900 г. получава помощ от Академията на науките и започва да изследва тяхната сила на съпротивление срещу движението. Използва цилиндри, сфери и други геометрични фигури, за да открие правилната форми за понататъчна работа. Някои от идеите идват с помощта на неговия колега Николай Жуковски – бащата на модерната аеродинамика и хидродинамика. За съжаление голяма част от експериментите продължават да се финансират от самия него и точно това лека полека започва да изчерпва ресурсите му за по нататъчно развитие. Започва да изследва механизмите на по-леките от въздуха машини за полет.

Първата идея за летателен апарат носи името „Контролиран металически балон“ и е написана през 1892 г. Именно този труд по-късно позволява на всички останали да започнат да мислят рационално за създаването на самолет, който да бъде покрит с метална обвивка. Въпреки желанието да го построи, никой не финансира проекта и така Русия се разминава с възможността да изпревари братята Райт (техният полет е през 1903 г.) и да влезе в историята като нацията-основоположник на авиацията. Продължава да представя проекта си пред Руската армия, но отново няма успехи. През 1894 г. променя своята концепция и практически рисува моноплан. Неговите колеги смятат, че точно такава машина няма да бъде построена в следващите 15-18 години, макар и да изглежда аеродинамична и готова за полет.

Снимка: By Unknown author – [1] [2], Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=76200098

Откритията и разработките продължават да бъдат отхвърляни и не се признават от руската наука. Всяко следващо проучване не носи нито морални успехи, нито материални. През 1914 г. представя всичките си модели на метални дирижабли на Аерновасткия конгрес в Санкт Петербург и отново получава студеното рамо на публиката. Разочарованието е огромно и след като Русия отказва да полети, Константин насочва вниманието си в друга посока. С настъпването на Първата Световна война решава да се занимава с елиминирането на нарастващата бедност. През периода на войната до Руската Революция през 1917 г. работи само по този проблем.

Някои от най-важните му теории, с които променя изцяло света на науката са: „Динамики на точка с променлива маса“, „Формула на Авиация“, „Изследване на космоса с помощта на ракетни устройства“. Последната е публикувана през 1903 г., когато братята Райт правят своя първи полет. В това време Константин вече изчислявал каква е хоризонталната скорост за постигане на минимална орбита около Земята – 8000 метра в секунда. За нея предлага многопластова ракета, която да работи с течен кислород и водород.

В този материал за първи път се говори за космически полет, в следващите части на научния труд се разглежда за идеята за ракети с течно гориво и разработката на двигатели. Научният труд от 1903 г. е базовият дизайн за модерна космическа станция. Неговото предложение е създаването на корпус с 3 отделни главни секции. Пилотът и помощник пилотът заемат първата секция, а останалите две съдържат течен кислород и водород за захранването на кораба. Единственият проблем за света и науката е, че никога не може да познае таланта, когато го види. Във времето на публикуване, нито един не е посмял да допусне, че космонавтиката и аеронавтиката са нещо повече от дива човешка фантазия. Днес същите са основна научна дисциплина.

Следващият труд от 1911 г. започва да преследва идеята за преодоляването на силата на гравитацията, необходимата скорост за задвижване на устройство в соларната система и към всичко това добавя изчисления относно времето за полет. С всеки следващ материал има достатъчно хора, които започват да се замислят. Константин не просто предлага безумни теории, той ги доказва с помощта на математиката и все по-малко хора могат да ги отричат. В огромната фантазия се предлагат готови решения, които по-късно ще бъдат използвани в космическата програма на СССР и НАСА.

Снимка: By A. E. Gofman – К. Э. Циолковский "На Луне", 1893. Москва, тип. И. Д. Сытина, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5116042

Те включват газови кормила за контрол на полета на ракетата и промяната на треакторията на нейния център на масата. Използване на компоненти за охлаждане на външната обвивка на кораба при повторно влизане в атмосферата, помпена система за захранване на горивните компоненти. Особено внимание е разпределението на химични елементи, които да се групират по двойки за създаването на ракетно гориво – течен кислород и водород, както и кислород и въглеводороди. През 1927 г. вече говори за влак, който се движи на въздушна възглавница и още много други, а не трябва да забравяме, че теорията за реактивния самолетен двигател също е негова.

В края на живота си става свидетел на Болшевишката революция, не подкрепя особено много комунистическата система. Назначен е за член на Социалистическата академия през 1918 г. и работи в гимназии като преподавател по математика. Пенсионира се на 63 г. през 1920 г. и получава доживотна пенсия за своите научни открития. В последните си години разглежда идеята за генетика и промяната на генетичния материал на човека. Тази разработка не е особено добре приета от новия режим и подписва пълното му заличаване от научните среди.

От 20-те години на миналия век, руският учен получава финансиране и до голяма степен неговите теории стоят в основата на Съветската космическа програма. Константин Циолковски умира на 19 септември 1935 г. на операционната маса, докато лекарите се опитват да се преборят с рака в стомаха му. Той оставя всички свои разработки на СССР.

Един от любимите му цитати е:
„Земята е люлката на човечеството, но никой не може да остане завинаги в люлката.“

Заглавна снимка: By Unknown (photo provided by Netuzhilin from the Tsiolkovsky State Museum of the History of Cosmonautics in Kaluga, Russia) – [1] [2], Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=76199938