Konstantin Tsiolkovsky

"Tsiolkovsky" omdirigerar här. För annan användning, se Tsiolkovsky (disambiguation) .

detta namn som följer östslaviska namnkonventioner är patronymet Eduardovich och efternamnet Tsiolkovsky .

Konstantin Tsiolkovsky Константин Циолковский
Konstantin Tsiolkovsky, 1924
Född	17 september [ OS 5 september] 1857 Izhevskoye , Ryazan Governorate , Ryska imperiet
dog	19 september 1935 (1935-09-19) (78 år) Kaluga , ryska SFSR , Sovjetunionen
Nationalitet	ryska
Känd för	Tsiolkovskys raketekvation
Vetenskaplig karriär
Fält	Astronautisk teori
Signatur

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky ( ryska : Константи́н Эдуа́рдович Циолко́вский ; 17 september [ OS 5 september] 1857 – 19 september 1935) var en rysk och sovjetisk raketforskare som var pionjär inom astronautik . Tillsammans med fransmannen Robert Esnault-Pelterie , tyskarna Hermann Oberth och Fritz von Opel och amerikanen Robert H. Goddard är han en av grundarna till modern raketteknik och astronautik . Hans verk inspirerade senare de ledande sovjetiska raketingenjörerna Sergei Korolev och Valentin Glushko , som bidrog till framgången för det sovjetiska rymdprogrammet .

Tsiolkovsky tillbringade större delen av sitt liv i ett timmerhus i utkanten av Kaluga , cirka 200 km (120 mi) sydväst om Moskva. En enstöring av naturen, hans ovanliga vanor fick honom att verka bisarr för sina medborgare.

Tidigt liv

Tsiolkovsky föddes i Izhevskoye (nu i Spassky District , Ryazan Oblast ), i det ryska imperiet , till en medelklassfamilj. Hans far, Makary Edward Erazm Ciołkowski, var en polsk jägmästare av romersk-katolsk tro som flyttade till Ryssland; hans rysk-ortodoxa mor var av blandat Volgatatariskt och ryskt ursprung. Hans far var successivt jägmästare, lärare och mindre regeringstjänsteman. Vid 10 års ålder fick Konstantin scharlakansfeber och förlorade hörseln. När han var 13 dog hans mamma. Han blev inte antagen till grundskolor på grund av sina hörselproblem, så han var självlärd. Som ett tillbakadraget hemundervisat barn tillbringade han mycket av sin tid genom att läsa böcker och blev intresserad av matematik och fysik. Som tonåring började han fundera på möjligheten av rymdresor.

Tsiolkovskij tillbringade tre år på ett bibliotek i Moskva , där den ryska kosmismförespråkaren Nikolaj Fjodorov arbetade. Han kom senare att tro att kolonisering av rymden skulle leda till perfektion av den mänskliga arten, med odödlighet och en sorglös tillvaro.

Jules Vernes fiktion , teoretiserade Tsiolkovsky många aspekter av rymdresor och raketframdrivning . Han anses vara rymdfärdens fader och den första personen som tänkte på rymdhissen, och han blev inspirerad 1895 av det nybyggda Eiffeltornet i Paris.

Konstantin Tsiolkovsky med sina stålsirkulationer i sin trädgård, 1913

Trots ungdomens växande kunskaper om fysik var hans far orolig för att han inte skulle kunna försörja sig själv ekonomiskt som vuxen och tog hem honom vid 19 års ålder efter att ha fått reda på att han överansträngde sig och blev hungrig. Efteråt klarade Tsiolkovsky lärarexamen och gick till jobbet på en skola i Borovsk nära Moskva. Han träffade och gifte sig också med sin fru Varvara Sokolova under denna tid. Trots att han satt fast i Kaluga , en liten stad långt från stora lärcentra, lyckades Tsiolkovsky göra vetenskapliga upptäckter på egen hand.

De första två decennierna av 1900-talet kantades av personlig tragedi. Tsiolkovskys son Ignaty begick självmord 1902, och 1908 gick många av hans samlade papper förlorade i en översvämning. 1911 arresterades hans dotter Lyubov för att ha engagerat sig i revolutionära aktiviteter.

Vetenskapliga landvinningar

Tsiolkovsky uppgav att han utvecklade teorin om raketer endast som ett komplement till filosofisk forskning i ämnet. Han skrev mer än 400 verk, inklusive cirka 90 publicerade artiklar om rymdresor och relaterade ämnen. Bland hans verk finns design för raketer med styrpropeller, flerstegsboosters, rymdstationer , luftslussar för att lämna ett rymdskepp in i rymdens vakuum och biologiska system med slutna kretslopp för att ge mat och syre till rymdkolonier .

Tsiolkovskys första vetenskapliga studie går tillbaka till 1880–1881. Han skrev ett papper som heter "Theory of Gases", där han beskrev grunden för den kinetiska teorin om gaser, men efter att ha lämnat in den till Russian Physico-Chemical Society (RPCS), fick han veta att hans upptäckter redan hade gjorts 25 år tidigare. Oförskräckt fortsatte han med sitt andra verk, "The Mechanics of the Animal Organism". Den fick positiv feedback, och Tsiolkovsky blev medlem i sällskapet. Tsiolkovskys huvudverk efter 1884 behandlade fyra huvudområden: det vetenskapliga skälet till ballongen helt av metall (luftskepp), strömlinjeformade flygplan och tåg, svävare och raketer för interplanetära resor.

1892 förflyttades han till en ny lärartjänst i Kaluga där han fortsatte att experimentera. Under denna period började Tsiolkovskij arbeta med ett problem som skulle uppta mycket av hans tid under de kommande åren: ett försök att bygga en helt metallstyrbar som kunde utökas eller krympas i storlek.

Tsiolkovsky utvecklade det första aerodynamiska laboratoriet i Ryssland i sin lägenhet. 1897 byggde han den första ryska vindtunneln med en öppen testsektion och utvecklade en metod för att experimentera med den. År 1900, med ett anslag från Vetenskapsakademien, gjorde han en undersökning med hjälp av modeller av de enklaste formerna och bestämde luftmotståndskoefficienterna för sfären, platta plattor, cylindrar, koner och andra kroppar. Tsiolkovskys arbete inom aerodynamiken var en idékälla för den ryske forskaren Nikolay Zhukovsky , fadern till modern aerodynamik och hydrodynamik. Tsiolkovsky beskrev luftflödet runt kroppar av olika geometriska former, men eftersom RPCS inte gav något ekonomiskt stöd till detta projekt, tvingades han betala för det till stor del ur egen ficka.

Tsiolkovsky studerade mekaniken hos flygmaskiner som är lättare än luftdrivna. Han föreslog först idén om en styrbar helt i metall och byggde en modell av den. Det första tryckta verket om luftskeppet var "A Controllable Metallic Balloon" (1892), där han gav den vetenskapliga och tekniska motiveringen för designen av ett luftskepp med en metallmantel. Tsiolkovsky fick inte stöd i luftskeppsprojektet, och författaren vägrades ett bidrag för att bygga modellen. En vädjan till den ryska arméns generalflygstab hade heller ingen framgång. 1892 vände han sig till det nya och outforskade området med flygplan som är tyngre än luften. Tsiolkovskys idé var att bygga ett flygplan med en metallram. I artikeln "An Airplane or a Birdlike (Aircraft) Flying Machine" (1894) finns beskrivningar och ritningar av ett monoplan, som i sitt utseende och aerodynamik förutsåg designen av flygplan som skulle konstrueras 15 till 18 år senare. I ett flygplan har vingarna en tjock profil med en rundad framkant och flygkroppen är vältränad . Men arbetet på flygplanet, såväl som på luftskeppet, fick inte erkännande från de officiella representanterna för rysk vetenskap, och Tsiolkovskys vidare forskning hade varken ekonomiskt eller moraliskt stöd. År 1914 visade han upp sina modeller av helt metalliska dirigibles på Aeronautics Congress i St. Petersburg men möttes av ett ljummet gensvar.

Besviken över detta gav Tsiolkovsky upp rymd- och flygproblemen i och med första världskrigets början och vände istället sin uppmärksamhet mot problemet med att lindra fattigdomen. Detta ockuperade hans tid under krigsåren fram till den ryska revolutionen 1917.

Med början 1896 studerade Tsiolkovsky systematiskt teorin om rörelse hos raketapparater. Tankar om användningen av raketprincipen i kosmos uttrycktes av honom så tidigt som 1883, och en rigorös teori om raketframdrivning utvecklades 1896. Tsiolkovskij härledde formeln, som han kallade "flygets formel", nu känd som Tsiolkovsky raketekvation , som etablerar sambandet mellan:

• förändring i raketens hastighet ( $\Delta v$ )
• motorns avgashastighet ( $v_{e}$ )
• raketens initiala ( $m_{0}$ ) och slutliga ( ${\displaystyle m_{f}} ) massan$

$\Delta v=v_{e}\ln {\frac {m_{0}}{m_{f}}}$

Efter att ha skrivit ut denna ekvation, registrerade Tsiolkovsky datumet: 10 maj 1897. Samma år publicerades formeln för rörelsen av en kropp med variabel massa i avhandlingen av den ryske matematikern IV Meshchersky ("Dynamics of a Point of Variable " mässa," IV Meshchersky, St. Petersburg, 1897).

Hans viktigaste verk, publicerat i maj 1903, var Utforskning av yttre rymden med hjälp av raketanordningar ( ryska: Исследование мировых пространств реактивными приборами ) . Tsiolkovsky beräknade, med hjälp av Tsiolkovskys ekvation , att den horisontella hastigheten som krävs för en minimal omloppsbana runt jorden är 8 000 m/s (5 miles per sekund) och att detta kunde uppnås med hjälp av en flerstegsraket som drivs av flytande syre och flytande väte . I artikeln "Exploration of Outer Space by Means of Rocket Devices" föreslogs det för första gången att en raket skulle kunna utföra rymdflygning. I den här artikeln och dess uppföljare (1911 och 1914) utvecklade han några idéer om missiler och övervägde användningen av flytande raketmotorer.

Det yttre utseendet på Tsiolkovskys rymdskeppsdesign, publicerad 1903, var en grund för modern rymdskeppsdesign. Konstruktionen hade ett skrov uppdelat i tre huvudsektioner. Piloten och andrapiloten var i den första sektionen, den andra och tredje sektionen innehöll det flytande syre och flytande väte som behövdes för att driva rymdfarkosten.

Resultatet av den första publiceringen var dock inte vad Tsiolkovsky förväntade sig. Inga utländska forskare uppskattade hans forskning, som idag är en stor vetenskaplig disciplin. 1911 publicerade han den andra delen av verket "Exploration of Outer Space by Means of Rocket Devices". Här utvärderade Tsiolkovsky det arbete som behövdes för att övervinna tyngdkraften, bestämde hastigheten som behövdes för att driva enheten in i solsystemet ("flykthastighet") och undersökte beräkning av flygtid. Publiceringen av den här artikeln gjorde ett stänk i den vetenskapliga världen, och Tsiolkovsky hittade många vänner bland sina forskarkollegor.

Konstantin Tsiolkovsky 1934

1926–1929, ungefär samtidigt som Fritz von Opels raketdrivna Opel RAK landfordon och flygplan demonstrerades för allmänheten, löste Tsiolkovsky det praktiska problemet angående vilken roll raketbränsle spelar för att komma undan hastighet och lämna jorden. Han visade att raketens sluthastighet beror på gashastigheten som strömmar från den och på hur bränslets vikt relaterar till vikten av den tomma raketen.

Tsiolkovsky kom på ett antal idéer som senare har använts i raketer. De inkluderar: gasroder (grafit) för att styra en rakets flygning och ändra banan för dess masscentrum, användningen av komponenter i bränslet för att kyla rymdfarkostens yttre skal (vid återinträde på jorden) och väggarna på förbränningskammaren och munstycket, ett pumpsystem för matning av bränslekomponenterna, den optimala nedstigningsbanan för rymdfarkosten när han återvänder från rymden, etc. [ Inom området raketdrivmedel studerade Tsiolkovsky ett stort antal olika oxidationsmedel och brännbara ämnen. bränslen och rekommenderade specifika parningar: flytande syre och väte, och syre med kolväten. Tsiolkovsky gjorde mycket fruktbart arbete med skapandet av teorin om jetflygplan och uppfann sin kartgasmotor för gasturbin. 1927 publicerade han teorin och designen av ett tåg på en luftkudde. Han föreslog först ett "botten av den infällbara karossen"-chassi. Emellertid var rymdfärden och luftskeppet de största problemen som han ägnade sitt liv åt. Tsiolkovsky hade utvecklat idén om svävaren sedan 1921 och publicerade en grundläggande artikel om den 1927, med titeln "Air Resistance and the Express Train" (ryska: Сопротивление воздуха и скорый по́езд ) . 1929 föreslog Tsiolkovsky byggandet av flerstegsraketer i sin bok Space Rocket Trains (ryska: Космические ракетные поезда ) .

Konstantin Tsiolkovsky i sitt arbetsrum, 1934

Tsiolkovsky förespråkade idén om mångfalden av liv i universum och var den första teoretikern och förespråkaren för mänsklig rymdfärd .

Tsiolkovsky byggde aldrig en raket; han förväntade sig tydligen inte att många av hans teorier någonsin skulle implementeras.

Hörselproblem hindrade inte vetenskapsmannen från att ha en god förståelse för musik, som beskrivs i hans arbete "The Origin of Music and Its Essence".

Senare i livet

Tsiolkovskij stödde den bolsjevikiska revolutionen och ivriga att främja vetenskap och teknik valde den nya sovjetregeringen honom till medlem av Socialist Academy 1918. Han arbetade som matematiklärare på gymnasiet tills han gick i pension 1920 vid 63 års ålder. 1921, han fick livstidspension.

I sin sena livstid hedrades Tsiolkovsky för sitt banbrytande arbete. Men från mitten av 1920-talet och framåt erkändes betydelsen av hans andra arbete, och han hedrades för det och den sovjetiska staten gav ekonomiskt stöd till hans forskning. Han populariserades ursprungligen i Sovjetryssland 1931–1932 främst av två författare: Yakov Perelman och Nikolai Rynin . Tsiolkovsky dog ​​i Kaluga den 19 september 1935 efter att ha genomgått en operation för magcancer . Han testamenterade sitt livsverk till sovjetstaten.

Arv

Tsiolkovsky påverkade senare raketforskare i hela Europa, som Wernher von Braun . Sovjetiska sökteam i Peenemünde hittade en tysk översättning av en bok av Tsiolkovsky där "nästan varje sida ... var utsmyckad av von Brauns kommentarer och anteckningar." Den ledande sovjetiska raketmotordesignern Valentin Glushko och raketdesignern Sergey Korolev studerade Tsiolkovskys verk som ungdomar, och båda försökte omsätta Tsiolkovskys teorier till verklighet. I synnerhet såg Korolev resan till Mars som den viktigaste prioriteringen, tills han 1964 bestämde sig för att tävla med det amerikanska projektet Apollo för månen.

1989 valdes Tsiolkovsky in i International Air & Space Hall of Fame på San Diego Air & Space Museum .

Filosofiskt arbete

Omslaget till boken The Will of the Universe: The Unknown Intelligence av Konstantin Tsiolkovsky, 1928, anses vara ett verk av kosmistisk filosofi.

Tsiolkovsky skrev en bok som heter The Will of the Universe: The Unknown Intelligence 1928 där han föreslog en filosofi om panpsykism . Han trodde att människor så småningom skulle kolonisera Vintergatans galax . Hans tanke föregick rymdåldern med flera decennier, och en del av det han förutsåg i sin fantasi har kommit till efter hans död. Tsiolkovsky trodde inte heller på traditionell religiös kosmologi, utan istället (och till de sovjetiska myndigheternas förtret) trodde han på en kosmisk varelse som styrde människor som "marionetter, mekaniska dockor, maskiner, filmkaraktärer", och därigenom höll sig till en mekanisk syn. av universum, som han trodde skulle kontrolleras under årtusenden som skulle komma genom kraften från mänsklig vetenskap och industri. I en kort artikel 1933 formulerade han uttryckligen vad som senare skulle kallas Fermi-paradoxen .

Han skrev några arbeten om etik och förespråkade negativ utilitarism .

Hyllningar

Utkast till första rymdskepp av Konstantin Tsiolkovsky

• 1964 restes Monumentet över rymdens erövrare för att fira det sovjetiska folkets prestationer i rymdutforskningen. Beläget i Moskva, är monumentet 107 meter (350 fot) högt och täckt med titanbeklädnad. Huvuddelen av monumentet är en gigantisk obelisk som toppas av en raket och som till formen liknar raketens avgasplym. En staty av Konstantin Tsiolkovsky, föregångaren till astronautiken, ligger framför obelisken.
• Statens museum för kosmonautikens historia i Kaluga bär nu hans namn. Hans bostad under de sista månaderna av hans liv (även i Kaluga) omvandlades till ett minnesmuseum ett år efter hans död.
• Staden Uglegorsk i Amur oblast döptes om till Tsiolkovsky av Rysslands president Vladimir Putin 2015.
• Kratern Tsiolkovskiy (den mest framstående kratern på månens bortre sida ) var uppkallad efter honom, medan asteroiden 1590 Tsiolkovskaja fick sitt namn efter hans fru. (Sovjetunionen fick namnrättigheter genom att använda Luna 3 , den första rymdenheten som framgångsrikt överförde bilder av månens sida som inte ses från jorden.)
• Tsiolkovsky Memorial Apartment. Ett museum skapat i Borovsk där han bodde och hade börjat sin karriär som lärare.
• Det finns en staty av Konstantin Tsiolkovsky direkt utanför Sir Thomas Brisbane Planetarium i Brisbane , Queensland, Australien.
• Det finns en Google Doodle som hedrar den berömda pionjären.
• Det finns en Tsiolkovsky-utställning på Museum of Jurassic Technology i Los Angeles, Kalifornien.
• Det finns ett mynt på 1 rubel från 1987 till minne av 130-årsdagen av Konstantin Tsiolkovskys födelse.

I populärkulturen

• Tsiolkovsky konsulterades för manuset till den sovjetiska science fiction-filmen Kosmicheskiy reys från 1936 .
• I Altmans postapokalyptiska film Quintet från 1979 är mottot för välgörenhetshuset som drivs av karaktären St Christopher hämtat från Tsiolkovsky: "Jorden är sinnets vagga, men man kan inte leva i vaggan för alltid."
• I science fiction-filmen Solaris från 1972, regisserad av Andrey Tarkovski, dyker ett porträtt av Tsiolkovsky upp, strax efter filmens början, och pryder väggen i mötesrummet för kommittén som diskuterar framtiden för "solaristik".
• Science-fiction-författaren Alexander Belyaevs roman KETs Star innehåller en stad och rymdstation med namnet Tsiolkovskys initialer.
• En månstation heter Tsiolkovsky i Stanisław Lems roman Tales of Pirx the Pilot , berättelsen "The Conditional Reflex".
• Det sovjetiska skeppet i Harry Turtledoves utforskningsroman på Mars från 1990 A World of Difference heter Tsiolkovsky .
• I Princeton-fysikern och rymdkoloniförespråkaren Gerard K. O'Neills bok om futurism från 1981, 2081: A Hopeful View of the Human Future, åker huvudpersonen på ett rymdskepp vid namn Konstantin Tsiolokovsky från sitt hem i en rymdkoloni på dubbelt så lång omloppsbana. Plutos radie till jorden 2081.
• En rymdstation heter Tsiolkovsky 1 i William Gibsons novell " Hinterlands " från 1981.
• Karaktären Aeolia Schenberg i animeserien Mobile Suit Gundam 00 är baserad på Tsiolkovsky.
• Zvezda - modulen på den internationella rymdstationen har foton av Tsiolkovsky och Yuri Gagarin uppsatta på väggen ovanför den bakre luckan.
• De Mars -baserade rymdhissarna i Horus Heresy-romanen Mechanicum av Graham McNeill , som utspelar sig i Warhammer 40k- universum, kallas "Tsiolkovsky Towers".
• Vetenskapsskeppet, SS Tsiolkovsky (NCC-53911) i Star Trek: The Next Generation- avsnittet 1987 " The Naked Now " är uppkallat efter honom.
• Avsnitt åtta av Denpa Onna till Seishun Otoko heter "Tsiolkovskys bön".
• I serietidningsserien Assassin's Creed: The Fall läser ledaren för Assassin Order från The Will of the Universe .
• I ett avsnitt 2015 av Murdoch Mysteries , som utspelar sig omkring 1905, arbetar James Pendrick med Tsiolkovskys dotter för att bygga en suborbital raket baserat på hans idéer och bli den första mannen i rymden; en andra raket byggd till samma design är anpassad som en ballistisk missil för utpressningsändamål.
• I TV-spelet SOMA från 2015 , som behandlar ämnen om transhumanism, är troligen en karaktär, Neil Tsiolkovsky, uppkallad efter honom.

Arbetar

Illustration av A. Gofman från On the Moon

• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1933), Universums medborgare (PDF)
• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1932), Villkorlig sanning (PDF)
• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1939), Varelser högre än en man (PDF)
• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1902), Varelser från evolutionens olika stadier (PDF)
• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1934), Utvärdering av människor (PDF)
• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1933), Planeter bebos av levande varelser (PDF)
• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1935), Icke-motstånd eller kamp? (PDF)
• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1893), På månen (На Луне) (på ryska)
• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1903), "Utforskningen av det kosmiska rymden med hjälp av reaktionsanordningar (Исследование мировых пространств реактивными приборами)" , The Science Review, ( på ryska 29 november) (på ryska 29 november)
• Tsiolkovsky, Konstantin E. (1931), Origin and an Essence of Music (Происхождение музыки и ее сущность) (PDF) (på ryska) , hämtad 22 september 2008
• Tsiolkovsky, Konstantin E., Call of the Cosmos: A Collection of Papers , FRÄMMANDE SPRÅK PRESS

Se även

• Cosmonauts Alley , en rysk monumentpark där Tsiolkovsky hedras
• Förbränningsmotorns historia
• Robert Esnault-Pelterie , en fransman som självständigt anlände till Tsiolkovskys raketekvation
• rysk kosmism
• rysk filosofi
• Sovjetiskt rymdprogram
• Tidslinje för väteteknik

Anförda källor

•   Miller, Ron (1993). Drömmaskinerna . Krieger Publishing Company. ISBN 0-89464-039-9 .

Vidare läsning

•   Andrews, James T. (2009), Red Cosmos: KE Tsiolkovskii, Grandfather of Soviet Rocketry , Texas A&M University Press, ISBN 978-1-60344-168-1 recension
•   Georgiy Stepanovich Vetrov (1994). SP Korolyov and Space: Första stegen . M. Nauka . ISBN 5-02-000214-3 .

externa länkar

• Konstantin Tsiolkovsky. En samling av filosofiska verk. Biografi, böcker, ljudböcker, artiklar, fotografier, video. ryska och engelska.
• Tsiolkovskys hus Tsiolkovskys husmuseum
• Virtuella tändsticksasketiketter Museum – Ryska etiketter – Space – Sida 2 – Konstantin Tsiolkovsky Historiska bilder
• Tsiolkovsky från Russianspaceweb.com
• Rymdfärd eller utplåning: Konstantin Tsiolkovsky Utdrag ur "The Aims of Astronautics", The Call of the Cosmos
• The Foundations of the Space Age: The Life and Work of Tsiolkovskiy , av Vladimir V. Lytkin, Tsiolkovskiy Museum, Kaluga.
•   Tsiolkovski: The Cosmic Scientist and His Cosmic Philosophy av Daniel H. Shubin. ISBN 978-1365259814
• The Path to the Stars: Samling av science fiction-verk
• The Call of the Cosmos