Konstantin Eduardovič Ciolkovskij

Ruský středoškolský učitel matematiky a fyziky Konstantin E. Ciolkovskij se zapsal do historie kosmonautiky svými teoretickými pracemi, které se staly základním prvkem pro další rozvoj raketové techniky a kosmonautiky.

K. E. Ciolkovskij

Dnes je život Konstantina Ciolkovského mnohem známější než jeho celoživotní dílo. Většinou je z jeho prací citována práce, ve které shrnul základní teorii rakety, již publikoval v roce 1903 pod názvem "Výzkum světových prostorů reaktivními přístroji". V článku je poprvé zveřejněna rovnice popisující přírůstek rychlosti jednostupňové rakety, na kterou s výjimkou vlastního motoru nepůsobí žádné jiné síly. Rovnice byla později na počest objevitele nazvána Ciolkovského rovnicí. K podobné závislosti rychlosti rakety na množství plynů vytékajících z trysky dospěl již dříve jiný ruský výzkumník a dělostřelec, Konstantin I. Konstantinov (1817 - 1871), velitel Petrohradského závodu na výrobu raket. Konstantinov na základě vlastních pokusů se svým balistickým kyvadlem odvodil diferenciální rovnici raketového pohonu. Konstantinov dospěl k rovnici na základě pokusů, Ciolkovskij (aniž znal práci Konstantinova) dospěl ke své rovnici na základě teoretických úvah. V této souvislosti je potřeba zdůraznit, že Ciolkovskij za celý svůj život neuskutečnil jediný pokus s vypuštěním rakety a celé své rozsáhlé dílo je vedeno v rovině teorie.Ciolkovskij se otázkou raketového letu do vesmíru začal zaobírat někdy kolem roku 1883 jako šestadvacetiletý (narodil se 17. září 1857; podle starého kalendáře 5. září) začínající učitel. Učit začal v lednu 1880 na střední škole v Borovsku, v městečku kam byli posíláni političtí provinilci do vyhnanství. Ciolkovskij zde byl odříznut od kontaktu s vědou a technikou a tak se stávalo, že v některých případech objevoval objevené. To se stalo s jeho pracemi o teorii plynů a o slunečních paprscích. V polovině osmdesátých let se Ciolkovskij cele věnuje vzduchoplavectví a snaží se vytvořit teoretický základ pro kovovou řiditelnou vzducholoď. A poté (podle vlastní datace od 28. března 1883) přichází zájem o rakety, když se už pět let zajímal o vesmír - podle svých vyjádření se o astronomické výzkumy začal zajímat na jaře roku 1878. A současně také přiznával, že k mnohým myšlenkám ho inspirovala četba knihy Julese Verna "Ze Země na Měsíc" (v Rusku vycházela časopisecky od roku 1893). Ciolkovskij ještě v roce 1883 dokončil rukopis nazvaný "Svobodnoje prostranstvo", ve kterém dovodil, že raketa je schopná pracovat i ve vzduchoprázdném prostoru. V této práci Ciolkovskij mj. píše o "obyvatelích kosmu", pro které není prostor jen černou pustinou, ale zcela novým prostředím, které je postupně osidlováno. V rukopise je rovněž nakresleno první schéma pilotované kosmické lodi, jež využívá pro pohon reaktivní princip.V roce 1890 dokončuje svoji práci o řiditelném balónu, ale Imperátorská technická společnost jeho návrhy odmítá s tím, že vzducholoď by se stala hříčkou větrů. Přesto v práci dál pokračuje a vlastním nákladem připravuje vydání knihy o kovovém balónu. O tom, že myšlenka kovového balónu nebyla scestná, svědčí to, že 2. listopadu 1897 uletěla německá řiditelná celokovová vzducholoď vzdálenost několika desítek kilometrů.Ciolkovskij se také pokoušel o vědeckou fantastiku - jeho první vědecko-fantastická kniha "Grezy o Zemlje i něbe i effekty vsemirnovo ťjagotěnija" ("Sny o Zemi a nebi a efekty vesmírné přitažlivosti") vyšla v roce 1896 ([2] uvádí datum vydání 1895). Fantastickou literaturu považoval Ciolkovskij pro běžného čtenáře za nejpřijatelnější formu propagace nových myšlenek a technických prostředků. Proto se snažil být v popisech zařízení i podmínek vesmírného letu naprosto přesný, stejně jako v jiných, ryze technických statích. Například jeho popis podmínek stavu beztíže byl prvními sovětskými kosmonauty Gagarinem a Titovem ohodnocen jako naprosto shodný s tím, co sami prožívali na oběžné dráze při reálném letu.Mezitím se Ciolkovskij v únoru 1892 se svou početnou rodinou přestěhoval do Kalugy, kde získal místo učitele aritmetiky na místní střední škole. Kaluga, ležící asi 200 km od Moskvy, dává Ciolkovskému větší možnosti studia vědecké literatury z veřejné knihovny. A od roku 1896 se vesmírným letů věnuje naplno a odsouvá stranou své výzkumy v oblasti letectví. Jako základní považuje matematický popis letu rakety a v této souvislosti musí provést řadu výpočtů, které ještě nikdy nikdo neřešil. Nakonec rovnici pohybu rakety formuluje a lístek, na kterém byly výsledky dlouhé práce napsány, datuje dnem 25. srpna 1898.V průběhu roku 1902 dokončil Ciolkovskij studii "Výzkum světových prostorů reaktivními přístroji", ve které matematicky popisuje let rakety a zveřejňuje základní rovnici o konečné rychlosti jednostupňové rakety. Jak je uvedeno na začátku článku, studie, resp. její první část, vyšla v roce 1903 v ne příliš rozšířeném časopisu "Naučnoje obozrenije". Krátce poté časopis zanikl a tak druhá část studie zůstala nezveřejněna. Tím, že časopis nebyl ani v Rusku příliš znám, nerozšířila se informace o Ciolkovského díla do zahraničí a tak po roce 1908 "objevili" obdobnou rovnici (nezávisle na sobě) francouzský inženýr Robert Esnault-Pélterie a Američan Robert H. Goddard. Esnault-Pélterie později prohlašoval, že právě on byl prvním, kdo základní rovnici o letu rakety zveřejnil (ovšem to neznal článek z roku 1903).Teprve v roce 1912 v šesti číslech časopisu "Vestnik vozduchoplavanija" zveřejňuje celou práci i s doplňkem, který obsahuje perspektivy používání raket a Ciolkovskij zde upozorňuje na vznikající přetížení při startu a na vliv atmosféry na startující rakety. V závěru potom navrhuje využít pro meziplanetární lety energii, která vzniká při rozpadu atomů. Teprve tento časopisecký seriál podnítil zájem odborníků, ale i laické veřejnosti o Ciolkovského dílo a obrátila pozornost k raketám jako prostředku pro lety do vesmíru (do té doby převažoval názor, že tímto prostředkem bude letectvo, které právě v té době prožívalo první úspěchy). Knižně potom vyšla kompletní studie v roce 1914 a byla doplněna novými výpočty a úvahami. Začátkem roku 1924 vyšla kniha ve druhém vydání, tentokrát v němčině, a Ciolkovského práce tak získává mezinárodní věhlas. Hermann Oberth dokonce v roce 1929 píše Ciolkovskému dopis, ve kterém uznává jeho prvenství a uvádí, že pokud by znal tuto práci dříve, vyhnul by se mnoha neúspěšným pokusům. V roce 1928 vydal Ciolkovskij brožurku "Vůle vesmíru - neznámé rozumné síly", ve které vyslovuje svůj názor na život v kosmu. Domnívá se, že bezpochyby někde ve vzdáleném vesmíru existují bytosti nadané rozumem. Později obdobnou tematiku probírá ve studii s názvem "Vědecká etika". Z obou prací vyzařuje Ciolkovského přesvědčení o nekonečnosti nejen vesmíru, ale i života v něm. A dokonce v nich vyslovuje hypotézu, že vesmírní obyvatelé nějakým způsobem ovlivňují dění na Zemi.V roce 1929 vydal knihu "Raketové vlaky", v níž rozvinul myšlenku vícestupňových raket. Výpočty totiž ukázaly, že při použití známých chemických pohonných hmot jednostupňovou raketou není možné dosáhnout dostatečné rychlosti k dosažení oběžné dráhy kolem Země. Ve svých návrzích Ciolkovskij sestavoval jednotlivé stupně za sebou, ale využil rovněž raketové stupně spojené vedle sebe. (Oba principy se nakonec v kosmonautice uplatnily.) A současně popisovat teorii letu takových raket.K. E. Ciolkovskij se stal také jakýmsi koordinátorem raketových výzkumů v Sovětském svazu. Ve svých knihách uváděl svou adresu, na kterou mu nadšenci a příznivci psali a Ciolkovskij jim odpovídal a díky němu se začali podobní lidí kontaktovat a shromažďovat v kroužcích. A toto hnutí vyústilo ve vznik organizací, zabývajících se praktickou aplikací Ciolkovského teorií. V polovině třicátých let měl Ciokovskij už tisícovky příznivců po celém SSSR, což byla široká základna pro další rozvoj sovětské (ruské) raketové techniky. Na počátku roku 1935 Ciolkovskij těžce onemocněl, ale přesto 1. května promlouvá v moskevském rozhlase. Ve své řeči vyslovil přesvědčení, že mladí posluchači se stanou svědky prvních cest za hranice atmosféry - Gagarinovi byl v té době jeden rok!Celoživotní dílo Konstantina Ciolkovského došlo v závěru jeho života ocenění nejen v SSSR, kde byl vyznamenán Rudým řádem práce, ale i v zahraničí. Francouzská Astronautická společnost mu udělila zlatou medaili a v roce 1921 byl uveden v bibliografii letectví, kterou vydal washingtonský Smithsonův institut.

K. E. Ciolkovskij zemřel 19. září 1935 a byl pohřben v Kaluze, nedaleko domu, ve kterém strávil polovinu života. Z dřevěného domku se později stalo muzeum věnované životu a dílu prvního průkopníka moderní kosmonautiky. Krátce před smrtí (13. září) napsal Ciolkovskij sovětskému vůdci Stalinovi dopis, v němž mj. píše, že "všechny své práce z letectví a meziplanetárního spojení předávám straně bolševiků a sovětské vládě". V dopise dále čteme: "Základním motivem mého života bylo udělat něco užitečného pro lidstvo, neprožít svůj život nadarmo, posunout člověčenstvo alespoň o malý kousek vpřed. Věnoval jsem se tomu co mi nepřineslo ani zisk, ani slávu. Ale jsem přesvědčen, že moje práce, možná už brzy, anebo v daleké budoucnosti, dají společnosti své plody." (citováno dle [1], str. 60).

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] R. Černý: 12. dubna 9.07, Mladá fronta, Praha 1974
[2] V. P. Gluško: Razvitije raketostrojenija i kosmonavtiki v SSSR, Izdatělstvo APN, Moskva 1973
[3] J. Golovanov: Doroga na kosmodrom, Dětskaja litěratura, Moskva 1982
[4] P. Lála, A. Vítek: Malá encyklopedie kosmonautiky, Mladá fronta, Praha 1982
[5] K. Pacner: Kolumbové vesmíru, Mladá fronta, Praha 1976
[6] P. Toufar: Uskutečněné fantazie, Práce, Praha 1978
[7] Petite Chronologie des grands Noms de l'Astronautique - http://www.project.mettavant.fr/astroquation.htm
[8] Russian Space Program - http://www.guidetorussia.com/russian-space-program.asp

-----
Příště: Úpadek vojenských raket v polovině 19. století; plánované zveřejnění: 22.9.2011.