Continuare l’esplorazione dell’universo per la salvezza del genere umano: l’eredità del padre del volo spaziale sta tutta in una frase, cui dovremmo dare ascolto.
“La Terra è la culla dell'Umanità, ma non si può vivere per sempre in una culla”. Quelle di Konstantin Eduardovich Tsiolkosky sono parole scandite più di un secolo fa, e suonano a noi oggi come un monito: dobbiamo superare i nostri limiti, spingendoci oltre; dobbiamo guardare oltre la nostra “culla terrestre” se vogliamo garantire un futuro al genere umano.
Autodidatta, ingegnere-fisico, pioniere dell’aeronautica e padre del volo spaziale, Tsiolkosky dedicò tutta la sua esistenza allo spazio, tra teorie e intuizioni che – da lì a poco – avrebbero aperto le porte dell’esplorazione spaziale: la propulsione missilistica, l’ascensore spaziale e i motori a reazione, che introdusse al mondo nel 1903 con la sua opera più nota: "L'esplorazione dello spazio cosmico per mezzo di motori a reazione”, il primo trattato accademico sulla missilistica. Ma chi era Kostantin Tsiolkosky?
La motivante storia di un ingegnere “autodidatta”
Nato nel 1857 nell’allora Unione Sovietica, quinto di 18 fratelli, a 10 anni Tsiolkosky perse buona parte dell'udito a causa di una scarlattina mal curata, condizione che lo portò ad isolarsi dai coetanei. Per la stessa ragione non fu ammesso a scuola e così studiò da autodidatta, imparando a leggere e scrivere per poi dedicarsi alle materie scientifiche. Più avanti, suo padre fece in modo che potesse frequentare la biblioteca Chertkovskaya di Mosca, dove approfondì i suoi studi di matematica, fisica, chimica e meccanica.
Scoprì anche i libri di Jules Verne dove si parlava di viaggi nello spazio, e ne rimase affascinato. Curioso e dotato di talento, calcolò che la potenza del cannone gigante usato nel libro “Dalla Terra alla Luna” per lanciare la navicella avrebbe generato una forza di accelerazione tale da uccidere gli astronauti (e quindi bisognava inventare un altro metodo). Dopo aver completato i suoi studi da autodidatta a Mosca, sostenne l’esame che lo qualificò come insegnante: ottenne un posto nella scuola di Borokvsk, dove insegnò aritmetica e geometria. Venne poi trasferito a Kaluga e vi rimase per tutta la vita.
Viaggiare nello spazio per migliorare la vita
Per Tsiolkosky il fine principale del volo spaziale era l'espansione dell'essere umano nello spazio. Secondo lui questo doveva avvenire per gradi a cominciare dallo stabilire insediamenti umani attorno alla Terra per poi spingersi molto lontano, nell’universo. Lo scienziato comprendeva fino in fondo l'importanza che il volo spaziale avrebbe assunto nel futuro e dei vantaggi che ne sarebbero scaturiti dall’esplorazione spaziale; si diede così da fare per capire e studiare le problematiche del caso.
Nel 1896 egli studiò sistematicamente la teoria della propulsione dei razzi e l’anno successivo derivò la “formula dell’aviazione” che stabiliva che il cambio della velocità di un razzo fosse funzione della velocità di espulsione dei gas e il cambio della massa del razzo. Derivò la quota dell’orbita geostazionaria terrestre (35786 km) e teorizzò la possibilità di arrivare a questa quota attraverso la costruzione di una torre (simile alla Torre Eiffel) che fungesse da ascensore spaziale.
1903 pubblicò il suo lavoro più importante: “L’uso di razzi nell’esplorazione dello spazio”, opera che pone le basi per la moderna missilistica, descrivendo tra l’altro “L’equazione Tsiolkovsky” che stabiliva la velocità orbitale terrestre minima, velocità che lui teorizzava potesse essere raggiunta con razzi multi-stadi alimentati a idrogeno e ossigeno. Negli anni successivi continuò a pubblicare una serie aggiuntiva di trattati che però erano troppo avanti rispetto al loro tempo e non riscossero l’interesse scientifico internazionale.
Nel 1923 pubblico il trattato “Il raggiungimento della stratosfera”, opera nella quale formulò le principali teorie termodinamiche e proprietà di rendimento dei propellenti per i motori a reazione. Propose inoltre un metodo per generare la velocità cosmica, quello dei “razzi a squadrone”. Studiando il problema di vincere la gravità terrestre, egli capì che il peso del razzo era uno dei limiti fondamentali e disegnò un razzo multi-stadio, come diversi altri scienziati avevano già fatto negli anni precedenti, avendo però l’idea innovativa di arrivare ad un velivolo che necessitasse della minore quantità di propellente possibile. Inoltre, pensò e descrisse diversi meccanismi e soluzioni che in futuro sarebbero diventate fondamentali per il volo spaziale come l’uso di timoni per deviare il flusso dei gas di scarico per dirigere il razzo e l’uso del combustibile criogenico per raffreddare alcune parti del velivolo e dei suoi motori. Avanzò anche l’idea di far ritorno sulla Terra senza consumare carburante ma utilizzando la resistenza dell’atmosfera.
Ben presto i suoi scritti sulla tecnologia dei razzi e sui viaggi interplanetari divennero noti in URSS e all'estero. Nota è la corrispondenza con Hermann Oberth, giovane pioniere tedesco della missilistica e dell’aeronautica, che gli scrisse queste parole: “Voi avete acceso un fuoco, e noi non lo lasceremo morire, ma compiremo ogni sforzo per far sì che il più grande sogno dell’umanità si avveri”. Con l’attenzione della comunità scientifica nazionale e internazionale poté beneficiare del supporto statale per i suoi studi. Continuò a pubblicare trattati: nel 1926 “L'esplorazione dello spazio cosmico per mezzo di motori a reazione”, opera che divenne una delle pietre miliari dell’astronautica; e poi ancora “Il futuro della terra e dell'uomo” (1927) e “Gli obiettivi dell'astronautica” (1929).
Nel 1930 nell’URSS vennero messe in pratica le idee di Tsiolkosky sui razzi a propulsione e furono fondati dei laboratori specifici a Leningrado e Mosca. Nel 1933, poi, fu anche costituito l’Istituto per la Ricerca Scientifica del motore a reazione. Lo scienziato venne coinvolto come parte attiva e presentò all’Istituto un programma di studio diviso in 18 punti, offrendo la sua esperienza a vari scienziati fino alla fine dei suoi giorni nel 1935.
La sua genialità e le sue intuizioni rappresentarono un autentico pilastro del programma spaziale sovietico e del panorama aerospaziale internazionale, al punto che nonostante alcune delle sue posizioni non fossero in contrasto col pensiero del governo, venne onorato come uno degli scienziati più importanti nella storia del paese (cosa che lo è ancora oggi nell’attuale Russia).
L’eredità di Tsiolkosky: risolvere scientificamente i problemi fondamentali
Esponente monista, quella dottrina che riporta la pluralità degli esseri ad un'unica sostanza o ad un unico principio, lo scienziato sovietico produsse più di 500 opere che riguardano diverse tematiche: dall'aviazione all'aeronautica, passando per i viaggi interplanetari fino alle scienze naturali e diverse altre discipline come la tecnologia, l’astronomia, la meccanica celeste, l’astrobiologia, la fisica, la geochimica, la filosofia e la linguistica.
Perché si interessò a tutte queste discipline? Tsiolkosky riteneva che la risoluzione delle problematiche scientifiche potesse risolvere alcuni problemi fondamentali e interconnessi tra loro come il perfezionamento del genere umano, la completa vittoria dell'uomo sulle forze della natura, la conquista dello spazio e la creazione di condizioni migliori per la vita umana. Lasciò in eredità tutte le sue opere al Partito Comunista dell’Unione Sovietica e al governo sovietico ma il suo contribuito scientifico è – in realtà – l’eredità di tutti noi: “E’ inevitabile che l’umanità debba lottare per il benessere, per la conoscenza e per la perfezione degli esseri umani” – scrisse una volta. E dobbiamo ascoltare le sue parole, lavorando fattivamente tutti assieme come genere umano.
Foto: Konstantin Tsiolkovsky al lavoro, foto di dominio pubblico
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