قسطنطين تسيولكوفسكي (Konstantin Tsiolkovsky): المعلم الأصم الذي رسم خريطة الفضاء

في مايو 1903، نشر مدرس رياضيات ريفي في بلدة كالوغا الروسية ورقة بحثية تحسب أن المركبة ستحتاج للوصول إلى حوالي 8,000 متر في الثانية للدخول في مدار حول الأرض، واقترح استخدام الأكسجين السائل والهيدروجين السائل كوقود للوصول إلى هناك. لم يكن الأخوان رايت قد طارا بعد. الرجل الذي قام بهذه الحسابات كان أصم تقريبًا منذ الطفولة، وترك المدرسة في سن الرابعة عشرة، ولم يشغل قط منصبًا جامعيًا في حياته.

صبي معزول عن الصوت

ولد في 17 سبتمبر 1857 في إيجيفسكوي، فيما يعرف الآن بأوبلاست ريازان، وكان واحدًا من عائلة كبيرة جدًا - حسب إحدى الروايات، ثمانية عشر طفلاً. كان والده، ماكاري إدوارد إيرازم سيولكوفسكي (Makary Edward Erazm Ciołkowski)، حارس غابات بولندي كاثوليكي انتقل إلى روسيا؛ وكانت والدته، ماريا إيفانوفنا يوماشيفا (Maria Ivanovna Yumasheva)، روسية أرثوذكسية من أصول مختلطة بين تتار الفولجا والروس.

أدت الحمى القرمزية في سن التاسعة أو العاشرة إلى فقدان سمعه. كما أدت إلى إنهاء تعليمه: فالصمم منعه من دخول الفصول الدراسية الابتدائية العادية، ووفاة والدته عندما كان في الثالثة عشرة من عمره أزالت الشخص الأكثر قدرة على تعويضه. ترك التعليم الرسمي في سن الرابعة عشرة وبدأ يقرأ بدلاً من ذلك، حيث علم نفسه الرياضيات والفيزياء من الكتب. بحلول مراهقته، كان بالفعل يقلب في عقله مسألة ما إذا كان بإمكان البشرية مغادرة الكوكب.

ثلاث سنوات في مكتبة موسكو

بين عامي 1873 و1876 كان في موسكو، يعيش فعليًا في مكتباتها. كان أمين المكتبة في إحداها هو نيكولاي فيدوروف (Nikolai Fyodorov)، النبي الغريب والمهيب للكونية الروسية، الذي اعتقد أتباعه أن قدر البشرية هو قهر الموت والاستيلاء على الكون. استوعب تسيولكوفسكي الفكرة تمامًا ولم يتخل عنها أبدًا: أصبح يؤمن بأن استعمار الفضاء سيحقق "كمال الجنس البشري، مع الخلود ووجود خالٍ من الهموم". قدم جول فيرن الصور؛ وقدم فيدوروف الميتافيزيقا؛ وقدم الشاب الأصم المعادلات.

في التاسعة عشرة من عمره، أحضره والده إلى المنزل بعد أن شعر بالقلق بشأن مستقبله. اجتاز امتحان المعلمين، وفي عام 1879 أصبح مدرس رياضيات. تم تعيينه في بوروفسك، حيث تزوج من فارفارا سوكولوفا (Varvara Sokolova)، وفي عام 1892 انتقل إلى كالوغا - وهي بلدة صغيرة تقع على مسافة كبيرة من أي مركز تعليمي. بقي هناك لبقية حياته، وقام بالعمل الذي خلد اسمه هناك.

نفق الرياح في الشقة

بسبب حرمانه من المختبرات، قام ببناء واحد في شقته. في عام 1897، بنى ما يعتبر أول نفق رياح في روسيا بقطاع اختبار مفتوح، ووضع طرقًا تجريبية لاستخدامه. بحلول عام 1900، وبمنحة من أكاديمية العلوم، كان يقيس بشكل منهجي السحب على الكرات، والألواح المسطحة، والأسطوانات، والمخاريط وغيرها من الأشكال. تأثر نيكولاي جوكوفسكي (Nikolay Zhukovsky)، الرجل الذي يسمى عادة والد الديناميكا الهوائية الروسية، بهذا العمل.

منذ عام 1892، كان يصمم أيضًا مركبات أخف من الهواء، واقترح أول منطاد معدني بالكامل، ونشر القضية العلمية لمنطاد ذي غلاف معدني في "بالون معدني قابل للتحكم" (A Controllable Metallic Balloon) في ذلك العام نفسه. بنى نموذجًا. ناشد طاقم الطيران في الجيش للحصول على الدعم ولكن تم رفضه؛ كما رفضت الجمعية الفيزيائية الكيميائية الروسية تمويله. دفع تكاليف العمل بنفسه. في عام 1894، وصفت مقالته عن "طائرة أو آلة طيران تشبه الطيور" طائرة أحادية السطح ذات ميزات لم تظهر في الطائرات الحقيقية إلا بعد خمسة عشر إلى ثمانية عشر عامًا. لم تمنحه المؤسسة العلمية الروسية، وفقًا لملخصه المرير، لا مالًا ولا دعمًا معنويًا.

الصيغة

بدأ دراسة ميكانيكا حركة الصواريخ في عام 1896 وسجل تاريخ اشتقاقه الرئيسي في 10 مايو 1897. ما أطلق عليه صيغة الطيران معروف الآن في كل مكان بمعادلة صاروخ تسيولكوفسكي: فهي تحدد العلاقة بين التغير في سرعة الصاروخ، والسرعة التي يطرد بها عادمه، ونسبة كتلته الأولية إلى كتلته النهائية. هذا هو السبب في أن الطيران الفضائي صعب. وهي تقول، في الواقع، إن السير بشكل أسرع يكلف وقودًا بمعدل أسي عقابي، ولا تزال تحكم تصميم كل مركبة إطلاق طارت.

وصلت المعادلة إلى الطباعة في مايو 1903، في "استكشاف الفضاء الخارجي بواسطة الأجهزة الصاروخية" (Exploration of Outer Space by Means of Rocket Devices). تلك الورقة هي الوثيقة الأساسية لنظرية الطيران الفضائي. كان قد تأثر بالفعل، في عام 1895، ببرج إيفل الذي تم بناؤه حديثًا ليتخيل هيكلًا يصل إلى المدار - وهو أول تصور للمصعد الفضائي. على مدى حياته، أنتج أكثر من أربعمائة عمل، حوالي تسعين منها مقالات منشورة عن السفر إلى الفضاء، راسمًا صواريخ ذات محركات دفع توجيهية، وغرف معادلة الضغط، ومحطات فضائية، وأنظمة بيولوجية ذات دورة مغلقة للحفاظ على بقاء المستعمرين على قيد الحياة. في عام 1929، في "قطارات الصواريخ الفضائية" (Space Rocket Trains)، وضع القضية للصواريخ متعددة المراحل، وهو الترتيب الذي أخرج البشر بالفعل من الكوكب.

سطره الأكثر اقتباسًا، من مراسلات في عام 1911، هو الجملة التي كُتب تحتها عصر الفضاء بأكمله: "الأرض هي مهد البشرية، ولكن لا يمكن للمرء العيش في مهد إلى الأبد."

الخسائر

عاملته القوة الزمنية بقسوة. انتحر ابنه إغناتي (Ignaty) في عام 1902. دمر فيضان في عام 1908 الأوراق المتراكمة. اعتقلت ابنته ليوبوف (Lyubov) في عام 1911 بسبب نشاط ثوري. مع اندلاع الحرب، وضع الطيران جانبًا لفترة وتحول إلى الكتابة عن الفقر. بعد ثورة أكتوبر، احتجزته تشيكا لفترة وجيزة في لوبيانكا. ثم قررت الدولة السوفيتية أنه أصل ثمين: تم انتخابه في الأكاديمية الاشتراكية، وتقاعد من التدريس في عام 1920 في سن الثالثة والستين، وتم منحه معاشًا تقاعديًا مدى الحياة في عام 1921. منذ منتصف العشرينيات من القرن العشرين، كان المال ثابتًا، وحوله الناشرون ياكوف بيرلمان (Yakov Perelman) ونيكولاي رينين (Nikolai Rynin) إلى شخصية وطنية.

لماذا يسمى قسطنطين عبقريًا

يرتكز الادعاء على شيء دقيق للغاية، ويستحق أن يُذكر بضيق لأن النسخة الأكثر غموضًا لا قيمة لها. اشتق تسيولكوفسكي الفيزياء الصحيحة للطيران الفضائي الذي يعمل بالصواريخ - معادلة نسبة الكتلة، ورقم السرعة المدارية، وضرورة الوقود السائل، وضرورة التدرج - من المبادئ الأولى، في عزلة، قبل عقود من وجود أي أجهزة لاختبار كلمة منها. فعل هذا وهو أصم، وعلم نفسه بنفسه، وغير مدعوم من أي مؤسسة، ويعيش في بلدة ريفية اختارها صاحب عمله وليس هو. تُظهر طائرته أحادية السطح عام 1894 ومصعده الفضائي عام 1895 نفس القدرة: التفكير قدمًا من القانون الفيزيائي إلى آلة لم يحتجها أحد بعد.

القضية المقابلة حقيقية ولا ينبغي رفضها. لم يبنِ أي شيء طار. توصل روبرت جودارد (Robert Goddard) في أمريكا وهيرمان أوبرث (Hermann Oberth) في ألمانيا إلى استنتاجات مماثلة بشكل مستقل، وفي حالة جودارد، أطلقوا بالفعل صواريخ تعمل بالوقود السائل. كان الكثير من إنتاج تسيولكوفسكي فلسفيًا أكثر منه علميًا - وحدة الوجود في "إرادة الكون" (The Will of the Universe) (1928)، والاقتناع بأن البشرية ستستعمر درب التبانة - وينتمي إلى تقليد صوفي بدلاً من الفيزياء. بعضه غريب ببساطة. ما ينجو من الشك هو الرياضيات، التي كانت صحيحة، والتي لم يفعلها أحد قبله. كان ادعاؤه متواضعًا: "طوال حياتي كنت أحلم بأن يتقدم البشرية بفضلي ولو قليلًا."

ما حدث بعد ذلك

توفي في كالوغا في 19 سبتمبر 1935، عن عمر يناهز الثامنة والسبعين، بعد جراحة لسرطان المعدة، وترك أوراقه للدولة السوفيتية. كان سيرجي كوروليف (Sergei Korolev) وفالنتين جلوشكو (Valentin Glushko) - المهندسون الذين سيبنون سبوتنيك وفوستوك والجهد القمري السوفيتي - قد قرأوا له كشباب وشرعوا في جعل تصميماته حقيقية. عمل فيرنر فون براون (Wernher von Braun) من خلال ترجمات ألمانية لأوراقه، وعلق عليها بكثافة.

تضم كالوغا الآن متحف الدولة لتاريخ الملاحة الفضائية، الذي سمي باسمه. يحمل فوهة قمرية اسمه، وأعيد تسمية بلدة في أوبلاست أمور باسم تسيولكوفسكي. تم تكريمه في قاعة مشاهير الفضاء الدولية في عام 1976 وقاعة مشاهير الطيران والفضاء الدولية في عام 1989.