קונסטנטין ציולקובסקי: המורה החירש שמיפה את החלל
במאי 1903, מורה למתמטיקה פרובינציאלי בעיר הרוסית קלוגה פרסם מאמר שחישב שכלי רכב יצטרך להגיע לכ-8,000 מטר לשנייה כדי להיכנס למסלול סביב כדור הארץ, והציע חמצן נוזלי ומימן נוזלי כדלק כדי להגיע לשם. האחים רייט עדיין לא טסו. האיש שעשה את החשבון היה חירש כמעט לחלוטין מילדות, עזב את בית הספר בגיל ארבע-עשרה, ומעולם לא החזיק במשרה אוניברסיטאית בחייו.
ילד מנותק מהצליל
הוא נולד ב-17 בספטמבר 1857 באיז'בסקוי, במה שהוא כיום מחוז ריאזאן, אחד ממשפחה גדולה מאוד – לפי דיווח אחד שמונה-עשר ילדים. אביו, מאקארי אדוארד אראזם ציולקובסקי, היה יערן פולני קתולי שעבר לרוסיה; אמו, מאריה איבנובנה יומאשבה, הייתה רוסית אורתודוקסית עם מוצא מעורב של טטרים מהוולגה ורוסים.
קדחת השנית בגיל תשע או עשר לקחה את שמיעתו. היא גם לקחה את לימודיו: חירשות מנעה ממנו את כיתת היסוד הרגילה, ומות אמו כשהיה בן שלוש-עשרה הסיר את האדם שהיה מסוגל ביותר לפצות על כך. הוא עזב את החינוך הפורמלי בגיל ארבע-עשרה וקרא במקום זאת, לימד את עצמו מתמטיקה ופיזיקה מתוך ספרים. בשנות העשרה שלו הוא כבר הרהר בשאלה האם בן אנוש יכול לעזוב את כדור הארץ.
שלוש שנים בספרייה במוסקבה
בין 1873 ל-1876 הוא היה במוסקבה, חי למעשה בספריות שלה. הספרן באחת מהן היה ניקולאי פיודורוב, הנביא המוזר והנורא של הקוסמיזם הרוסי, שחסידיו החזיקו בדעה שייעודה של האנושות הוא לכבוש את המוות ולהשתלט על היקום. ציולקובסקי ספג את הרעיון בשלמותו ומעולם לא הרפה ממנו: הוא הגיע להאמין שיישוב החלל יביא ל"שלמות המין האנושי, עם אלמוות וקיום חסר דאגות". ז'ול ורן סיפק את הדימויים; פיודורוב סיפק את המטאפיזיקה; הצעיר החירש סיפק את המשוואות.
בגיל תשע-עשרה אביו, מודאג מסיכוייו, הביא אותו הביתה. הוא עבר את בחינת ההוראה, וב-1879 הפך למורה למתמטיקה. הוא הוצב בבורובסק, שם נישא לורווארה סוקולובה, וב-1892 עבר לקלוגה – עיירה קטנה במרחק ניכר מכל מרכז למידה. הוא נשאר שם לשארית חייו, ועשה את העבודה שעשתה את שמו שם.
מנהרת הרוח בדירה
בהיעדר מעבדות, הוא בנה אחת בדירתו. בשנת 1897 בנה את מה שנחשב למנהרת הרוח הראשונה של רוסיה עם קטע בדיקה פתוח, ופיתח שיטות ניסיוניות לשימוש בה. עד 1900, עם מענק מהאקדמיה למדעים, הוא מדד באופן שיטתי גרר על כדורים, לוחות שטוחים, גלילים, חרוטים וצורות אחרות. ניקולאי ז'וקובסקי, האיש המכונה בדרך כלל אבי האווירודינמיקה הרוסית, הושפע מעבודה זו.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →משנת 1892 הוא גם תכנן כלי טיס קלים מהאוויר, והציע את ספינת האוויר הראשונה ממתכת, ופרסם את המקרה המדעי לספינת אוויר מצופה מתכת ב-"בלון מתכתי נשלט" באותה שנה. הוא בנה דגם. הוא פנה לצוות התעופה של הצבא לקבלת תמיכה וסורב; האגודה הפיזיקו-כימית הרוסית גם סירבה לממן אותו. הוא שילם על העבודה בעצמו. בשנת 1894 מאמרו על "מטוס או מכונת טיסה דמוית ציפור" תיאר מטוס חד-כנפי עם תכונות שלא יופיעו במטוסים אמיתיים במשך חמש-עשרה עד שמונה-עשרה שנים נוספות. הממסד המדעי של רוסיה נתן לו, בסיכום המר שלו, לא כסף ולא תמיכה מוסרית.
הנוסחה
הוא החל ללמוד את מכניקת תנועת הטילים ב-1896 ותיעד את תאריך הגזירה המרכזית שלו כ-10 במאי 1897. מה שהוא כינה נוסחת התעופה ידוע כיום בכל מקום כמשוואת הטילים של ציולקובסקי: היא קובעת את הקשר בין השינוי במהירות הטיל, המהירות שבה הוא פולט את הפליטה שלו, והיחס בין מסת ההתחלה שלו למסה הסופית שלו. זו הסיבה שמסע בחלל הוא קשה. היא אומרת, למעשה, שללכת מהר יותר עולה בדלק בקצב מעריכי מעניש, והיא עדיין שולטת בתכנון של כל רכב שיגור שטס.
המשוואה הגיעה לדפוס במאי 1903, ב-"חקר החלל החיצון באמצעות התקני טילים". מאמר זה הוא מסמך היסוד של תיאוריית הטיסה בחלל. הוא כבר, ב-1895, הופתע ממגדל אייפל שנבנה לאחרונה לדמיין מבנה המגיע למסלול – התפיסה הראשונה של מעלית החלל. במהלך חייו הפיק יותר מארבע מאות עבודות, כ-תשעים מהן יצירות שפורסמו על מסע בחלל, שרטוט טילים עם מנועי היגוי, תאי אוויר, תחנות חלל ומערכות ביולוגיות במעגל סגור כדי לשמור על המתיישבים בחיים. בשנת 1929, ב-"רכבות טילים בחלל", הוא הציג את המקרה לטילים רב-שלביים, הסידור שבאמת הוציא בני אדם מכדור הארץ.
השורה המצוטטת ביותר שלו, מהתכתבות ב-1911, היא המשפט שתחתיו נכתב כל עידן החלל: "כדור הארץ הוא ערש האנושות, אך אי אפשר לחיות בערש לנצח."
אובדנים
המאה התייחסה אליו בגסות. בנו איגנאטי התאבד ב-1902. שיטפון ב-1908 הרס מסמכים שנצברו. בתו ליובוב נעצרה ב-1911 בגין פעילות מהפכנית. עם פרוץ המלחמה הוא הניח את האווירונאוטיקה בצד לתקופה ופנה לכתיבה על עוני. לאחר מהפכת אוקטובר החזיקה אותו הצ'קה לזמן קצר בלוביאנקה. המדינה הסובייטית החליטה אז שהוא נכס: הוא נבחר לאקדמיה הסוציאליסטית, פרש מהוראה ב-1920 בגיל שישים ושלוש, וקיבל פנסיה לכל החיים ב-1921. מאמצע שנות ה-20 הכסף היה יציב, והפופולריזטורים יעקב פרלמן וניקולאי רינין הפכו אותו לדמות לאומית.
מדוע קונסטנטין נקרא גאון
הטענה נשענת על משהו מדויק למדי, וכדאי לציין זאת בצמצום כי הגרסה המעורפלת חסרת ערך. ציולקובסקי גזר את הפיזיקה הנכונה של טיסה בחלל מונעת טילים – משוואת יחס המסה, נתון מהירות המסלול, הצורך בדלקים נוזליים, הצורך בשלבים – מעקרונות ראשונים, בבידוד, עשורים לפני שהיה קיים חומרה כלשהי לבדוק מילה מזה. הוא עשה זאת חירש, אוטודידקט, ללא תמיכה של שום מוסד, וחי בעיירה פרובינציאלית שנבחרה על ידי מעסיקו ולא על ידו. המטוס החד-כנפי שלו מ-1894 ומעלית החלל שלו מ-1895 מראים את אותה יכולת: לחשוב קדימה מחוק פיזיקלי למכונה שאף אחד עדיין לא היה זקוק לה.
מקרה הנגד אמיתי ואין לנפנף אותו. הוא לא בנה שום דבר שטס. רוברט גודארד באמריקה והרמן אוברת בגרמניה הגיעו למסקנות דומות באופן עצמאי, ובמקרה של גודארד, אכן שיגרו טילים מונעי דלק נוזלי. חלק גדול מהתפוקה של ציולקובסקי היה פילוסופי ולא מדעי – הפאנפסיכיזם של "רצון היקום" (1928), השכנוע שהאנושות תיישב את שביל החלב – ושייך למסורת מיסטית ולא לפיזיקה. חלק מזה פשוט מוזר. מה ששורד את הספקנות הוא המתמטיקה, שהייתה נכונה, ואף אחד לא עשה לפניו. הטענה שלו עצמו הייתה צנועה: "כל חיי חלמתי שעל ידי עבודתי האנושות לפחות תתקדם מעט."
מה בא לאחר מכן
הוא מת בקלוגה ב-19 בספטמבר 1935, בגיל שבעים ושמונה, לאחר ניתוח לסרטן הקיבה, והוריש את מסמכיו למדינה הסובייטית. סרגיי קורוליוב וולנטין גלושקו – המהנדסים שיבנו את ספוטניק, ווסטוק והמאמץ הירחי הסובייטי – קראו אותו כצעירים ויצאו להפוך את עיצוביו למציאות. ורנר פון בראון עבד דרך תרגומים גרמניים של מסמכיו, והוסיף להם הערות רבות.
קלוגה מאכלסת כיום את המוזיאון הממלכתי להיסטוריה של הקוסמונאוטיקה, שנקרא על שמו. מכתש ירחי נושא את שמו, ועיירה במחוז אמור שונתה לציולקובסקי. הוא הוכנס להיכל התהילה הבינלאומי של החלל ב-1976 ולהיכל התהילה הבינלאומי של האוויר והחלל ב-1989.