ПРИОРИТЕТНЫЕ ИДЕИ В РАБОТЕ К. Э. ЦИОЛКОВСКОГО «СВОБОДНОЕ ПРОСТРАНСТВО» (1883)
© Н.А.Максимовская, А.И.Зинченко
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Исследование научного творчества К.Э. Циолковского"
2008 г.
В 2008 г. исполнилось 125 лет со времени написания К. Э. Циолковским его знаменитой рукописи «Свободное пространство» (1883 г.), которая признана его первой законченной монографией по межпланетным сообщениям. Она была опубликована, практически полностью, спустя более 70-ти лет после ее рождения, во втором томе собрания сочинений ученого «Реактивные летательные аппараты», изданном в 1954 г., затем повторно — в 1964 г. в сборнике «Реактивные летательные аппараты». В переизданные недавно на русском (2007 г.) и английском (2006 г.) языках «Избранные труды» К.Э. Циолковского работа Константина Эдуардовича «Свободное пространство» вошла в сокращенном виде (как и в первом издании его «Избранных трудов» в 1962 г.). Таким образом, произведение «Свободное пространство», имеющее большое значение не только в связи с содержащимися в нем приоритетными идеями в области космонавтики, но и как неотъемлемый первоначальный этап научного творчества великого ученого в рамках всего взаимосвязанного массива его работ по межпланетным сообщениям и ракетной технике, почти полвека не переиздавался в полном объеме.
Спустя более четверти века после написания этого сочинения (1911 г.), на тот момент, по словам ученого, «никем не виданного», он так высказался о нем в одной из своих работ: «…и теперь я сохранил к нему уважение и не вижу в нем никаких заблуждений» (Обзор моих трудов // АРАН. Ф. 555. Оп. 1. Д. 540. Л. 2).
Сочинение «Свободное пространство» высоко оценено основоположником практической космонавтики С. П. Королевым, многими известными учеными и исследователями научной биографии К.Э. Циолковского.
В настоящей работе обобщены оценки статьи «Свободное пространство» относительно имеющихся в ней приоритетных идей, данные известными учеными и исследователями (А. А. Космодемьянским, С. П. Королевым, М. К. Тихонравовым, В. Н. Сокольским, Т. Н. Желниной, Л. В. Лесковым и др.). Прежде всего, это касается содержащегося в статье вывода о возможности использования реактивного принципа для движения в мировом пространстве и неразрывной связи этой статьи с последующими трудами ученого по теории космонавтики. По этому поводу А. А. Космодемьянский отмечал следующее: «…принцип реактивного движения был осознан Циолковским в самом начале его самостоятельной научной деятельности. В статье «Свободное пространство» еще нет количественных результатов, все заключения строятся на качественных выводах из закона сохранения количества движения для замкнутых механических систем, но целесообразность использования реакции истекающей струи для перемещений в свободном пространстве сформулирована отчетливо и ясно. Нам кажется несомненной связь этой ранней работы Циолковского с его фундаментальной статьей «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованной на 20 лет позднее — в 1903 г.» (Космодемьянский А. А. К. Э. Циолковский — основоположник современной ракетодинамики // К. Э. Циолковский. Собрание сочинений. М., 1954. Т. 2. С. 9).
В докладе рассматриваются другие приоритетные идеи, предложения и мысли, высказанные Циолковским в работе «Свободное пространство», как отмеченные в некоторых публикациях, так и приведенные авторами впервые:
– схема космического корабля, использующего для движения реактивную силу;
– идея космического жилища;
– описание на научной основе картины «свободного пространства»;
– использование технических приспособлений для стабилизации аппарата (гироскопы);
– применение понятия осей координат для космических аппаратов в условиях космоса;
– описание прототипа простейшего газового ракетного двигателя;
– описание поведения жидкостей и хранения в условиях невесомости жидкостей и газов;
– движение гибко связанных между собой нескольких космических аппаратов (космический лифт, стабилизация аппаратов в направлении к центру Земли и т. д.);
– создание замкнутого экологического цикла в условиях «свободного пространства»;
– создание космических оранжерей, в том числе, проведение экспериментов относительно состава газовой среды для выращивания растений и некоторые другие идеи.
Проводится связь идей Циолковского, высказанных в работе «Свободное пространство», с космической техникой XX—XXI вв. Так, применение реактивного способа движения в «свободном пространстве» характерно для всех, без исключения, космических полетов. А идея, предложенная ученым по использованию газовой струи для создания реактивной силы, воплотилась в газовые реактивные двигательные установки, которые используются в практической космонавтике для ориентации большинства автоматических аппаратов и пилотируемых космических кораблей.
Подробно рассматриваются варианты стабилизации аппаратов на основе идей из «Свободного пространства» (воплощение идеи по стабилизации космического аппарата при помощи закрутки относительно продольной оси аппарата; воплощение идеи по стабилизации космического аппарата при помощи вращения ротора тяжелых гироскопов, которые неподвижно закреплены на корпусе долговременной орбитальной станции).
Особый акцент в докладе делается на значение работы Циолковского «Свободное пространство» с позиции ее оценки как основания пирамиды научных трудов ученого, что подтверждается следующими словами М. К. Тихонравова: «В начале 1903 г. он [Циолковский — Н. М., А. З.] подготовил первую часть работы «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В этой цепи событий мы должны отметить три даты: 1883, 1896 и 1903 гг. Этим исчерпывается весь спор о приоритете Циолковского в области ракет…» (Тихонравов М. К. Работы Циолковского по ракетной технике // К. Э. Циолковский. Труды по ракетной технике. М., 1947. С. 6).