Konstantin Tsiolkovsky: O professor surdo que mapeou o espaço

Em maio de 1903, um professor de matemática provincial na cidade russa de Kaluga publicou um artigo calculando que um veículo precisaria atingir aproximadamente 8.000 metros por segundo para entrar em órbita ao redor da Terra, e propondo oxigênio líquido e hidrogênio líquido como combustível para chegar lá. Os irmãos Wright ainda não tinham voado. O homem que fez os cálculos era quase totalmente surdo desde a infância, tinha deixado a escola aos catorze anos e nunca ocupou um cargo universitário em sua vida.

Um menino cortado do som

Nasceu em 17 de setembro de 1857 em Izhevskoye, no que é hoje o Oblast de Riazan, um de uma família muito numerosa — segundo um relato, dezoito filhos. Seu pai, Makary Edward Erazm Ciołkowski, era um guarda florestal polonês católico que se mudou para a Rússia; sua mãe, Maria Ivanovna Yumasheva, era ortodoxa russa com ascendência mista tártara do Volga e russa.

A escarlatina aos nove ou dez anos tirou-lhe a audição. Também tirou-lhe a escolaridade: a surdez impediu-o de frequentar a sala de aula do ensino primário comum, e a morte da mãe quando ele tinha treze anos removeu a pessoa mais capaz de compensar. Deixou a educação formal aos catorze anos e leu, aprendendo matemática e física por conta própria em livros. Na adolescência, já pensava na questão de saber se um ser humano poderia deixar o planeta.

Três anos em uma biblioteca de Moscou

Entre 1873 e 1876, esteve em Moscou, vivendo praticamente em suas bibliotecas. O bibliotecário de uma delas era Nikolai Fyodorov, o estranho e formidável profeta do cosmismo russo, cujos seguidores sustentavam que o destino da humanidade era conquistar a morte e tomar posse do universo. Tsiolkovsky absorveu a ideia completamente e nunca a abandonou: passou a acreditar que colonizar o espaço traria "a perfeição da espécie humana, com a imortalidade e uma existência sem preocupações". Júlio Verne forneceu o imaginário; Fyodorov forneceu a metafísica; o jovem surdo forneceu as equações.

Aos dezenove anos, seu pai, alarmado com as suas perspectivas, levou-o para casa. Passou no exame de professor e, em 1879, tornou-se professor de matemática. Foi destacado para Borovsk, onde se casou com Varvara Sokolova, e em 1892 mudou-se para Kaluga — uma pequena cidade a uma distância considerável de qualquer centro de aprendizado. Permaneceu lá pelo resto da vida e fez o trabalho que o tornou famoso lá.

O túnel de vento do apartamento

Sem laboratórios, construiu um em seu apartamento. Em 1897, construiu o que é considerado o primeiro túnel de vento da Rússia com uma seção de teste aberta, e desenvolveu métodos experimentais para utilizá-lo. Por volta de 1900, com uma bolsa da Academia de Ciências, media sistematicamente o arrasto em esferas, placas planas, cilindros, cones e outras formas. Nikolay Zhukovsky, o homem geralmente chamado de pai da aerodinâmica russa, foi influenciado por este trabalho.

A partir de 1892, ele também projetava aeronaves mais leves que o ar e propôs o primeiro dirigível todo metálico, publicando o argumento científico a favor de uma aeronave revestida de metal em Um balão metálico controlável naquele mesmo ano. Construiu um modelo. Apelou ao pessoal da aviação do exército em busca de apoio e foi recusado; a Sociedade Físico-Química Russa também se recusou a financiá-lo. Pagou o trabalho do próprio bolso. Em 1894, seu artigo sobre "Um aeroplano ou uma máquina voadora tipo pássaro" descreveu um monoplano com características que não apareceriam em aeronaves reais por mais quinze a dezoito anos. O estabelecimento científico da Rússia deu-lhe, em seu próprio resumo amargo, nem dinheiro nem apoio moral.

A fórmula

Começou a estudar a mecânica do movimento de foguetes em 1896 e registrou a data da sua derivação chave como 10 de maio de 1897. O que ele chamou de fórmula da aviação é agora conhecido em toda parte como a equação de foguete de Tsiolkovsky: ela fixa a relação entre a mudança na velocidade de um foguete, a velocidade na qual expele seu escape e a razão da sua massa inicial para a sua massa final. É a razão pela qual o voo espacial é difícil. Ela diz, em efeito, que ir mais rápido custa propelente a uma taxa exponencial punitiva, e ainda rege o projeto de cada veículo de lançamento que voa.

A equação chegou à impressão em maio de 1903, em Exploração do espaço sideral por meio de dispositivos de foguetes. Esse artigo é o documento fundamental da teoria do voo espacial. Ele já tinha, em 1895, sido impressionado pela recém-construída Torre Eiffel ao imaginar uma estrutura que alcançasse a órbita — a primeira concepção do elevador espacial. Ao longo da vida produziu mais de quatrocentas obras, cerca de noventa delas peças publicadas sobre viagens espaciais, esboçando foguetes com propulsores de direção, eclusas de ar, estações espaciais e sistemas biológicos de ciclo fechado para manter os colonos vivos. Em 1929, em Trens de foguetes espaciais, ele expôs o caso para foguetes multiestágios, o arranjo que realmente levou os humanos para fora do planeta.

Sua frase mais citada, de uma correspondência em 1911, é a frase sob a qual toda a era espacial foi escrita: "A Terra é o berço da humanidade, mas não se pode viver em um berço para sempre."

Perdas

O século tratou-o duramente. Seu filho Ignaty suicidou-se em 1902. Uma inundação em 1908 destruiu papéis acumulados. Sua filha Lyubov foi presa em 1911 por atividade revolucionária. Com a eclosão da guerra, ele deixou a aeronáutica de lado por um período e dedicou-se a escrever sobre a pobreza. Após a Revolução de Outubro, a Cheka deteve-o brevemente na Lubyanka. O Estado soviético decidiu então que ele era um ativo: foi eleito para a Academia Socialista, retirou-se do ensino em 1920 aos sessenta e três anos e recebeu uma pensão vitalícia em 1921. A partir de meados da década de 1920, o dinheiro foi constante, e os divulgadores Yakov Perelman e Nikolai Rynin transformaram-no em uma figura nacional.

Por que Konstantin é chamado de gênio

A afirmação baseia-se em algo bastante preciso, e vale a pena enunciá-la estreitamente porque a versão mais vaga não tem valor. Tsiolkovsky derivou a física correta do voo espacial a foguete — a equação da razão de massa, o número da velocidade orbital, a necessidade de propelentes líquidos, a necessidade de escalonamento — a partir de princípios fundamentais, isoladamente, décadas antes de existir qualquer hardware para testar uma palavra disso. Ele fez isso surdo, autodidata, sem apoio de qualquer instituição, e vivendo em uma cidade provincial escolhida pelo seu empregador em vez de por ele. Seu monoplano de 1894 e seu elevador espacial de 1895 mostram a mesma capacidade: raciocinar a partir da lei física até uma máquina que ninguém ainda precisava.

O contra-argumento é real e não deve ser descartado. Ele não construiu nada que voasse. Robert Goddard na América e Hermann Oberth na Alemanha chegaram a conclusões comparáveis independentemente e, no caso de Goddard, lançaram foguetes de combustível líquido. Grande parte da produção de Tsiolkovsky era filosófica em vez de científica — o panpsiquismo de A Vontade do Universo (1928), a convicção de que a humanidade colonizaria a Via Láctea — e pertence a uma tradição mística em vez da física. Algumas partes são simplesmente estranhas. O que sobrevive ao ceticismo é a matemática, que estava certa, e que ninguém tinha feito antes dele. Sua própria alegação era modesta: "Toda a minha vida sonhei que, pelo meu trabalho, a humanidade avançaria pelo menos um pouco."

O que veio depois

Ele morreu em Kaluga em 19 de setembro de 1935, aos setenta e oito anos, após uma cirurgia de câncer de estômago, e deixou seus papéis para o Estado soviético. Sergei Korolev e Valentin Glushko — os engenheiros que construiriam o Sputnik, Vostok e o esforço lunar soviético — tinham-no lido quando jovens e decidiram tornar seus designs reais. Wernher von Braun trabalhou através de traduções alemãs de seus papéis, anotando-os intensamente.

Kaluga abriga agora o Museu Estatal da História da Cosmonáutica, nomeado em sua homenagem. Uma cratera lunar carrega seu nome, e uma cidade no Oblast de Amur foi renomeada Tsiolkovsky. Ele foi incluído no Hall da Fama Espacial Internacional em 1976 e no Hall da Fama Internacional do Ar e Espaço em 1989.