«В Боровске я возвратился к своим физическим забавам и к серьезным математическим работам», — писал Циолковский. Результатом явилось оригинальное исследование — разработка кинетической теории газов. Его одобрило Петербургское физико-химическое общество, основанное Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Но, увы, важные открытия, сделанные самостоятельно, уже были известны. То же произошло и с другими работами. «Содержание их несколько запоздало, то есть я сделал самостоятельно открытия, уже сделанные ранее другими», — напишет он позднее. Объяснял этот факт так: «Книг тогда было вообще мало, и у меня в особенности. Поэтому приходилось больше мыслить самостоятельно и часто идти по ложному пути. Нередко я изобретал и открывал давно известное…».
О том, как рукописи попали в столицу, позднее расскажет и Любовь Константиновна: «Однажды один из студентов (фамилию его не помню), приехавший в Боровск к родителям, будучи у отца, предложил передать на рассмотрение физико-химического общества работы Циолковского «Теория газов», «Механика животного организма», «Продолжительность лучеиспускания Солнца». Впоследствии они были рассмотрены С.-Петербургским физико-химическим обществом, которое отнеслось к ним положительно. Профессор Сеченов дал хороший отзыв, а профессор Бергман даже хотел напечатать их, но дело было в том, что содержавшиеся в них открытия были уже известны западноевропейским ученым. Однако, Циолковского вскоре избрали членом физико-химического общества».
Признание серьезными учеными его работ Циолковский воспринял как большую моральную поддержку. А короткое письмо-отзыв самого профессора Сеченова стало огромной радостью для Циолковского. Правда, позднее письмо погибло то ли при пожаре, то ли в наводнении. Однако Константин Эдуардович постарался восстановить его по памяти. Эта запись, хранящаяся в Архиве Российской Академии наук, следующая: «Автор придерживается французской школы, и выводы, сделанные им, частично известны; но труд его показывает несомненную талантливость…».
Не оставлял Константин Эдуардович и мыслей о космосе. В 1883 году из-под его пера (а местами, карандаша) вышла знаменитая, и не только в историческом, но и в практическом значении, работа под названием «Свободное пространство». Начатая 20 февраля во время школьных каникул, она была завершена 12 апреля. Пригодились при работе и сделанные в Рязани астрономические чертежи.
Так что же вкладывал Циолковский в понятие «свободное пространство»? «Свободным пространством я буду называть такую среду, в границах которой силы тяготения или совсем не действуют на наблюдаемые тела, или действуют весьма слабо в сравнении с земной тяжестью у ее поверхности», — писал автор. И далее: «Если человек участник не только Земли, но и неба, то явления свободного пространства должны быть ему особенно интересны». В работе впервые были высказаны мысли о возможности освоения космического пространства с помощью реактивного прибора: «Снаряд для путешествия в свободное пространство… будет служить для продвижения человека … в абсолютной пустоте без пути, т.е. без неподвижной опоры и по желаемому направлению». Это был своеобразный научный дневник исследователя. Работа, состоявшая из 70 листов, исписанных с двух сторон и, тем не менее, написанная за такой короткий срок, стала результатом раздумий молодого ученого о проблемах освоения таинственного, но такого манящего космоса, результатом расчетов, вычислений и опытов. Были включены в работу и более 50 рисунков, дополняющих ее содержание.
Конечно, Циолковский еще далек от расчетов своей знаменитой формулы о движении тел переменной массы, но он уже думает о чем-то, подобном ракете. Так, на одном из его рисунков можно увидеть корабль в форме шара. Правда, сам «реактивный мотор» автор изобразил в виде простой пушки, стреляющей ядрами. Но это еще не все. Внутри космического корабля образца 1883 года изображены фигурки человечков в разнообразных позах, как бы парящие в кабине. Значит, и невесомость он уже предвидел задолго до запуска первых советских космических кораблей «Восток» с человеком на борту… Потрясающая прозорливость!
К сожалению, много лет работа была неизвестна. Да и сам он о ней нигде не упоминал. Впервые «Свободное пространство» было опубликовано во II томе Собрания сочинений ученого в 1954 году. Работа сразу привлекла внимание ученых, а с началом космический эры интерес к ней возрос во много раз — гениальные предвидения Циолковского теперь подтверждала практика. Один из известнейших биографов Циолковского профессор Аркадий Александрович Космодемьянский, анализируя работу, сделал вывод: «Циолковский еще не успел разобраться в возможностях ракеты, еще не нашел формул, определяющих закономерности ее движения, но принцип реактивного движения занимает большое место уже тогда».
Прошло более 90 лет. В 1973 году, в Калугу, в Дом-музей К.Э. Циолковского приехали советские космонавты и американские астронавты, прошедшие отбор для участия в совместном советско-американском космическом полете «Союз — Аполлон». Экскурсию по музею вел внук ученого А.В Костин. Рассказывая о работах Циолковского по космонавтике, он упомянул и работу «Свободное пространство». Знавшие об истории работы космонавты Алексей Леонов и Валерий Кубасов восприняли рассказ спокойно – профессор Космодемьянский о ней подробно рассказывал им на своих лекциях (он преподавал в Военно-воздушной академии им. Н.Е. Жуковского и космонавты из первого отряда учились у него). Для гостей из Америки эта работа, ее история, а, главное, содержание, стали настоящим открытием.
Действительно, уже в первых работах Константина Эдуардовича был виден самобытный оригинальный ум. Он умел выбирать темы для размышлений и находить решения, открывающие новые пути в науке.
