Рязанский след на орбите «Бурана» - Александр Фёдорович Агарев

В первых же беседах Фёдоров заметил, что при явном таланте Циолковского, его знания не были систематизированными. Именно Н.Ф. Фёдоров разработал для К.Э. Циолковского подробный план его занятий на два года: первый год – начальная математика, второй год – физика и высшая математика.

На протяжении двух лет библиотекарь Фёдоров и Циолковский общались еженедельно. За три года пребывания Циолковского в Москве Фёдоров непосредственно руководил его образованием, ознакомил его со своим учением, зажёг в душе юноши интерес к космосу.

Циолковский признавал, что Фёдоров заменил ему университетских профессоров. Мысль Циолковского: «Земля – колыбель человечества, но не вечно же жить в колыбели!» – явно вдохновлена идеями Н.Ф. Фёдорова. Идеи Н.Ф. Фёдорова и позже вдохновляли создателей русской космонавтики[13].

Константин Эдуардович Циолковский

Константин Эдуардович Циолковский (5 (17) сентября 1857 – 19 сентября 1935) родился в селе Ижевское Рязанской губернии.

«Корни мои в Рязанской земле. В этом краю протекли едва ли не лучшие годы, чего там только не испытал. И грамоте мать учила, и первые смелые мысли пришли», – писал К.Э. Циолковский.

В московском периоде жизни Циолковского (1873–1876 гг.) он встретился с гениальным учёным, теория которого стала основой практически для всех его работ, – с Николаем Фёдоровичем Фёдоровым.

Под влиянием Фёдорова Циолковский занялся детальной проработкой отдельных положений своего учителя, его философскую теорию перевёл в практическую плоскость. Он детально проработал многие вопросы практического освоения космоса: организацию межпланетных сообщений, создание спутников Земли, космических станций, городов и поселений на других планетах.

Для лучшего понимания специальных вопросов (см. рисунки из юношеской работы К.Э. Циолковского 1879 года) воспользуемся фрагментами описаний, составленных К.Э. Циолковским 21 июня 1933 г.[14] В них Константин Эдуардович рассматривает некоторые условия и проблемы, связанные с космическими полётами и условиями существования человека в космической среде.

Отсутствие тяжести. Твёрдые тела. Покой.

Когда в условиях невесомости при соприкосновении тела не давят друг на друга, груза не существует. Направление тела произвольно: нет верха и низа, нет горизонтальных и отвесных линий, нет ни отвеса, ни уровня (ватерпас). Всякая поза возможна. Неподвижное тело навсегда остаётся неподвижным, если не имеет опору или какой-либо среды: воды, воздуха и проч. Чтобы привести такое тело в движение, надо давить на него тем сильнее и дольше, чем масса его больше и желаемая скорость значительнее.

Вращение

Вращающееся тело вертится во веки веков, если этому не препятствует сопротивление среды или соприкасающихся тел. Вращение совершается вокруг свободной (воображаемой) оси, проходящей через центр тяжести тела. Чтобы остановить вращение, нужна тем больше сила, чем больше масса тела, его скорость и объём (момент инерции).

Прямолинейное движение

Если предмет движется прямо, то это движение также вечно. Направление и скорость его измениться без насилия не могут. Сила же для этого требуется тем большая, чем масса предмета и степень скорости изменения больше.

Сложное движение

Ещё возможно сложное движение, состоящее из двух описанных движений: вращательного и поступательного. Оно подобно колесу едущего экипажа или движению планет, если бы она не заворачивалась ещё кругом Солнца. Есть ещё дрожательное движение, но оно неустойчиво и через некоторое время превращается в одно из описанных.

Движение тел в невесомости. Рисунки К.Э. Циолковского

Природа силы тяжести и невесомость. Рисунки К.Э. Циолковского

Тяжесть вообще

Мы видим, что всё пространство Вселенной, все промежутки между небесными телами лишены тяжести, которая зависит только от величины и массы соприкасающихся наблюдаемых тел. Если они малы, как люди и их сооружения, или рассеяны в пространстве, то мы не усмотрим заметной тяжести. Тяжесть рождается только на планетах и зависит от них, без соприкосновения же с ними её не существует, или она поразительно слаба.

Если это явление так распространено во Вселенной, то интересно знать, чем же проявляется такое отсутствие тяжести?

Мы живём на очень массивной планете и потому испытываем большую тяжесть. На некоторых планетах она ещё больше, на большинстве же их она меньше, нисходя почти до нуля. Мы так привыкли к нашей тяжести, что не можем живо представить её отсутствие, или даже иную её величину, т. е. ни уменьшенную, ни увеличенную.

Тяжесть проявляется в ускоренном падении тел, в давлении их друг на друга, в разрушительном её действии, в препятствии к движению вверх. Она приковывает нас к планете, и лишь фантазия людей удаляет нас от Земли и позволяет совершать путешествия на небесные тела.

Получение тяжести движением

Тяжесть любой силы может быть создана движением без малейших хлопот и расходов. Если животное соскучится без тяжести или понуждается в ней, то она всегда к нашим услугам. Почва растений нуждается хотя в малой тяжести, иначе она распылится и не может служить опорою или питанием для растений.

Представьте себе кольцеобразное жилище человека в виде скрученной кольцом колбасы. Если это жилище закружим вокруг какой-нибудь его воображаемой оси, например, как карусель, то вот вам и тяжесть. Величина её обратна поперечнику кольца и пропорциональна квадрату окружной скорости, т. е. она совершенно зависит от нас. По закону инерции тело вращается вечно. Надо только раз заставить кольцо вращаться, и оно никогда не остановится.

Можно получить тяжесть меньше земной и больше. Чтобы не было большего числа оборотов в час, можно поперечник кольца как можно более увеличить. Тогда не будет опасности от головокружения. Стоит только остановить кольцо, и тяжесть исчезнет без следа. Можно её увеличить или ослабить, если ускорить или замедлить вращение кольца.

Если сооружения очень громадны, т. е. простираются на тысячи вёрст и, главное, массивны, то они будут обнаруживать между своими частями притяжение и склонны к смятию и разрушению. Тогда лёгкое их вращение будет противодействовать тяготению частей, и постройка, несмотря на её величину и массивность, не разрушится. Впрочем, в этом случае давление внутри газов может уравновесить несколько тяготение частей жилища.

Предмет размышлений Циолковского обширен – физические явления при движении маятника и качелей; вагона, начинающего либо оканчивающего своё движение; в пушечном ядре, где возникает «усиленная тяжесть». Учёного явно беспокоит вопрос о том, как перенесут «усиленную тяжесть» живые существа. Иначе Циолковский не нарисовал бы птицу в жерле пушки или людей в вагонах,