Выше уже отмечалось, что интерес к космическим путешествиям пришел к К.Э. Циолковскому еще в Москве, но наиболее ранние черновые записи по этой проблематике относятся к июлю 1878 года. Затем в Рязани он исписал два десятка листов результатами размышлений в этой области. В 1878 году для изучения действия перегрузок он производил опыты на насекомых и мелких животных с помощью построенной им «коловратной» (т.е. центробежной) машины. Экспериментировал он и со своим организмом: по несколько дней ничего не ел и не пил. Без воды, кстати, он смог выдержать только два дня, после чего на несколько минут потерял зрение, а для испытываемых существ безопасными оказались пятикратные перегрузки.

20 февраля 1883 года он начал свою работу «Свободное пространство», в которой попытался осмыслить условия жизнедеятельности и особенности способов передвижения в космосе.

Работа эта была излишне многословной и самой слабой из всего написанного им ранее. Узнав из популярной книги по астрономии некоторые условия космоса, К.Э. Циолковский начал его «обживать». Для передвижения в невесомости он предлагал использовать несколько очевидных способов: бросание предметов в противоположную от направления движения сторону, отталкиванием от некоторых опорных тел, отбрасыванием тел с помощью распрямляющейся пружины, использованием струи истекающего из сосуда газа. На последнем способе он остановился более подробно, обратив внимание на случай, когда в трех взаимно перпендикулярных плоскостях располагаются шесть «кранов» (сопел) для создания истекающей струи газов. В этом случае этот сосуд сможет передвигаться во всех трех направлениях и в любую сторону. Жюль Верн тоже предлагал использовать реактивную силу для управления движением его «пилотируемого» пушечного ядра.

Стабилизацию сосуда («здания», «шара» и пр.) в его движении вокруг центра масс К.Э. Циолковский предлагал осуществлять с помощью маховиков. Кроме того, для движения центра масс он считал также целесообразным стрелять из этого «сосуда» ядрами из пушки.

Не обошел он вниманием и вопросы выращивания в космосе растений и существования животных – эти вопросы он решал на основе собственных догадок и фантазий, широко используя при этом сведения из научно-фантастических книг (например: Фламмариона, Крыжановской и др.).

Эта работа была необходима К.Э. Циолковскому для того, чтобы самому разобраться в условиях космоса. Научного содержания она не имела. Суждения его не выходили за рамки школьного курса физики.

Так, например, один из его выводов состоял в следующем:

«Итак, – писал он, – о силе, действующей в свободном пространстве, можно судить по той скорости, которую приобретает тело в конце секундного влияния силы» [154] [с. 44].

В школьном учебнике это было бы записано так: по закону Ньютона F=ma, где:

Если F=const, t=1 ceк, V0=0, то: F=mV1, или V1 = F/m т.е. для рассматриваемого тела массой m, конечная скорость будет зависеть от приложенной к нему в течении одной секунды (единице времени) силы F.

Все остальные выводы находились на этом уровне.

Нетрудно понять, что и эта работа К.Э. Циолковского расширяла тематику его деятельности (т.е. «веник» пополнился еще одним направлением), добавив к астрономии космонавтику.

Ну что же, никто не может запретить человеку активно постигать науки и самостоятельно решать задачи, ответы которых заранее известны.

Любопытно, что он хоть и предлагал использовать для передвижения в космосе реактивное действие струи истекающего газа, но до идеи космической ракеты ему было еще далеко. Более чем через десять лет, в работе [99] он, остановил свое внимание на безракетном способе достижения космоса с какой-нибудь планетки с небольшой силой тяжести. Он писал:

«Вокруг одного из меридианов планеты устроен гладкий путь и на нем охватывающий кругом планету и ползущий по ней пояс: это есть длинная кольцеобразная платформа на множестве колес. Посредством солнечных двигателей она непрерывной и неустанной полосой движется вокруг планеты со скоростью 4 м/с. На этой платформе тем же способом движется другая такая же платформа, но поменьше и полегче; на другом – третья и так далее: всех их 9 штук; таким манером последняя кольцевая платформа имеет скорость в 36 м/с, при каковой она и теряет свой вес» [99] [с. 104].

Конечно, не обошел он вниманием и полет в космос с помощью пушек. Как показано в работе [17], К.Э. Циолковский с конца 1870-х гг. до 1896 г. рассматривал неракетные способы достижения космоса, и в «Свободном пространстве» под «снарядом для космических путешествий» понимал, вероятно, пушечное ядро.

В «Грезах…» он также рассматривал возможности пушки, имеющей ствол длиной несколько километров, расположенный почти горизонтально, что давало возможность при выстреле направить силу тяжести в другую сторону от направления движения и уменьшить, тем самым, величину перегрузки [99] [с. 96].