1876 год. Несмотря на то, что образование Циолковского было далеко не закончено, отец вызвал его в Вятку. Изможденный почерневший вид сына, тратившего большую часть присылаемых денег на опыты и книги, серьезно обеспокоил родителя. Эдуард Циолковский решил, что двух лет в Москве вполне достаточно, тем более Константин демонстрировал неплохие познания в математике и физике и ему удалось быстро найти работу репетитора гимназистов.

И в Вятке Константин продолжал самообразование, просиживая целые дни в местной библиотеке. Все же оно оставалось бессистемным, на многие вопросы Циолковский не мог получить ответы из книг, а потому некоторые из его поздних проектов основывались на ошибочном понимании тех или иных физических принципов.

Наверное, мы должны быть благодарны судьбе, которая столь жестоко обошлась с Константином Циолковским, лишив его возможности получить нормальное академическое образование. Потенциал этого провинциального мальчика был довольно велик и, скорее всего, он сделал бы выдающуюся научную карьеру. Но мы помним историю Мещерского и можем предположить, что в таком случае все открытия ученого остались бы на периферии общественного интереса, скрытые в трудах многочисленных конференций, во все времена издававшихся мизерными тиражами. Недостаток образования, как это ни парадоксально, придавал Циолковскому смелости в поиске нового в тех областях, куда российская профессура не решалась заглядывать.

1878 год. Семья Циолковских переехала в Рязань. Константин снова столкнулся с трудностями: в Рязани не было старых знакомств, не было частных уроков. Он решил готовиться к экзаменам на звание учителя уездной школы.

Здесь же, в Рязани, молодой человек вновь размышлял над машиной для полета в космос. Тогда же он прочитал «Математические начала натуральной философии» Исаака Ньютона и приступил к составлению собственных чертежей и таблиц, отражающих устройство Солнечной системы.

Рядом мы находим записи, посвященные эффектам, возникающим при ускоренном движении тел: явления на маятнике и качелях, в вагоне, начинающем либо оканчивающем свое движение, в пушечном ядре, где возникает «усиленная тяжесть.» А вот и новые проекты: «веретенообразная башня, висящая без опоры над планетой и не падающая благодаря центробежной силе» (прообраз искусственного спутника), «кольца, окружающие планету без атмосферы, с помощью которых можно восходить на небеса и спускаться с них, а также отправляться в космическое путешествие.»

1879 год. Константин Циолковский построил первую в мире центробежную машину (предшественницу современных центрифуг) и провел на ней серию опытов по воздействию перегрузок на животных. Вес рыжего таракана был увеличен в 300 раз, а вес цыпленка – в 10 раз без малейшего для них вреда.

1880 год. Константин Циолковский сдал экзамены на учительское звание и переехал в Боровск по назначению от Министерства просвещения. 20 августа он женился на Варваре Евграфовне Соколовой.

Казалось бы, женитьба должна была повлиять на образ жизни Циолковского, однако он так не считал. Даже в день свадьбы Константин не празднует, а договаривается с соседом о покупке токарного станка. Чтобы жена не могла влиять на него, Циолковский выбрал в спутницы жизни нелюбимую, но практичную женщину. Позднее он будет раскаиваться в этом, полагая, что отсутствие любви в семье духовно искалечило его детей, но во времена молодости подобное решение казалось ему наиболее разумным.

Став самостоятельным, Константин Эдуардович продолжил свои изыскания:

В этот период Циолковский самостоятельно разрабатывал кинетическую теорию газов, незадолго до него доведенную до законченного облика трудами Клаузиуса, Больцмана, Максвелла и Ван-дер-Ваальса (о чем Циолковский попросту не знал). Несмотря на открытие уже открытого, рукопись «Теория газов», направленная в Русское физико-химическое общество, была встречена положительно. По результатам ее обсуждения петербургские ученые единодушно избрали провинциального учителя в число членов своего содружества. Однако Циолковский никак не отреагировал на предложение вступить в общество, – у него не было денег, чтобы уплатить членские взносы.

Тем не менее благоприятный отзыв вдохновил Циолковского. Из-под пера вышли новые работы: «Продолжительность лучеиспускания Солнца» и «Механика подобно изменяющегося организма.»

1883 год. Константин Циолковский склеил и запустил бумажный монгольфьер над Боровском.

Тогда же написал статью «Свободное пространство», в которой совершил свое первое мысленное путешествие в космические просторы и наметил способ управления движением там, где нет опоры, – за счет силы реакции: