Quando si parla di Sputnik, Gagarin, Tereskova e Armstrong tutti sanno associare questi nomi all’esplorazione spaziale, ma pochi conoscono la vita e l’opera di Konstantin Ėduardovič Ciolkovskij, lo scienziato che ha gettato le basi teoriche di queste imprese.

A 85 anni dalla sua scomparsa avvenuta nel 1935, riscoprire la sua figura aiuta a comprendere le origini di una tecnologia che oggi è sfruttata da nuovi grandi monopoli capitalistici per il proprio profitto, come la SpaceX di Elon Musk e la Blue Origin di proprietà del CEO di Amazon Jeff Bezos, ma che per il padre della cosmonautica avrebbe dovuto portare beneficio a tutta l’umanità.

Ciolkovskij nacque il 17 settembre del 1857 a Izeveskoe nell’Impero Russo da padre polacco e madre di origini russo-tatare, sin dall’adolescenza si interessa al volo spaziale ispirato dai racconti fantascientifici di Jules Verne. Ebbe una gioventù difficile a causa di una scarlattina che lo rese quasi sordo intorno ai dieci anni e per il suo udito carente non fu ammesso alle elementari, così decise di studiare da autodidatta passando molto tempo immerso nella lettura, frequentando anche la biblioteca di Mosca dove lavorava il filosofo cosmista Nikolay Fyodorov, da cui mutuò l’idea per cui la casa dell’uomo sarebbe dovuta essere lo spazio, ma a differenza del suo approccio mistico-religioso, Ciolkovsky ricerca una base scientifica e tecnica.
A soli tredici anni perse la madre e intorno ai diciannove versava in difficili condizioni economiche in quanto disoccupato, ma riuscì a passare l’esame di abilitazione all’insegnamento della matematica per una scuola a Borovsk, nell’Oblast di Kaluga a sud di Mosca e così poteva contare su una fonte di sostegno per sé stesso e per le sue ricerche, seppur esigua.
I suoi primi studi indipendenti risalgono al 1881 e riguardavano la cinetica dei gas, per poi passare a velivoli come i dirigibili metallici e gli aeroplani e iniziare gli studi sulla missilistica nel 1896.
Contemporaneamente alle sue ricerche si cimentò come scrittore fantascientifico scrivendo vari racconti, tra cui “Sulla Luna”, ricercando una certa accuratezza scientifica nel descrivere le condizioni del nostro satellite.

Una delle sue prime elaborazioni teoriche, l’ascensore spaziale, è presente in varie opere di fantascienza. Tale ipotesi consisteva nel collegare un punto in orbita geostazionaria, partendo dall’equatore, con dei cavi e sfruttare così la rotazione terrestre per posizionare un carico in orbita, utilizzando un metodo alternativo ai razzi su cui ha svolto gli studi che lo resero famoso.

Nel 1897 elabora una delle sue teorie più celebri, ossia l’equazione dei razzi: secondo tale equazione per accelerare un corpo è necessario espellere massa nella direzione contraria in cui si desidera muoversi, nella formula sono messe in relazione la velocità del razzo in qualsiasi istante, la velocità del gas in uscita dall’ugello del propulsore, la massa dell’esplosivo consumato e la massa del razzo.
La sua equazione è tra le basi dell’ingegneria aerospaziale e dell’astronautica[1] che in quel periodo erano ancora allo stadio puramente teorico assieme all’aeronautica. Fino ad allora i voli erano compiuti con dirigibili e mongolfiere e bisognerà aspettare il 1903 per il celebre volo dell’aeroplano dei Fratelli Wright.
Mentre esercitava la professione di insegnante in quegli anni si concentrò molto sugli studi dell’aviazione e dell’aeronautica, e per avere informazioni più complete sul comportamento dei velivoli ideò e costruì una delle prime gallerie del vento.
Dopo aver approfondito gli studi sull’aviazione, nel 1903 pubblicò “L’esplorazione dello spazio cosmico per mezzo di motori a reazione”, la sua opera più celebre e influente in cui per la prima volta si ipotizza scientificamente l’uso dei razzi nel volo spaziale e dove si espongono le formule da usare per calcolare le traiettorie dei veicoli spaziali assieme all’equazione dei razzi.
L’opera fu aggiornata negli anni dallo stesso Ciolkovskij e nella seconda edizione del 1911 propose l’utilizzo della propulsione nucleare nel volo spaziale, ad oggi ancora in fase di studio nelle più importanti agenzie spaziali come alternativa al classico vettore chimico.

I suoi lavori furono trascurati nell’Impero Russo e durante la Prima guerra mondiale visse in condizioni precarie per la difficoltà a pubblicare i suoi scritti, ma con la Rivoluzione bolscevica e la nascita dell’Unione Sovietica cambiò drasticamente l’approccio alle sue idee.

L’interesse del governo sovietico ai suoi lavori era tale che gli fu assicurata una pensione nei primi anni Venti in modo da dedicarsi maggiormente ai suoi studi, tant’è che la maggior parte delle sue opere risale agli anni post-rivoluzionari.
Fu eletto membro dell’Accademia Socialista (poi Accademia Comunista e infine accorpata con l’Accademia di Scienze dell’URSS) e il mondo accademico sovietico avviò vari studi sui suoi progetti, nell’Accademia di ingegneria aeronautica militare “N. E. Žukovskij” fu istituita un’apposita sezione nel 1924, il dipartimento sulla propulsione a getto, e Ciolkovskij ne fu eletto primo professore.
Nel 1927 si tenne a Mosca la prima mostra mondiale sui razzi interplanetari, in cui venivano mostrati modelli di scienziati di tutto il mondo, tra cui quelli di Ciolkovskij ma anche di altri grandi scienziati pionieri dell’astronautica a cui è spesso paragonato, per via della grande influenza avuta sui futuri programmi spaziali, tra cui il tedesco Hermann Oberth e lo statunitense Robert Goddard[2]­.
Negli anni Venti studia il possibile utilizzo di motori a razzo nell’aeronautica, pubblicando varie opere a riguardo e in parallelo risolve varie questioni teoriche dei voli interplanetari come la velocità cosmica[3] e la tipologia di carburante che dovrebbe usare un razzo chimico, oppure l’uso di stadi nei razzi per poter alleggerire il vettore durante il volo, un metodo da sempre applicato universalmente per tutti i veicoli che devono raggiungere almeno l’orbita bassa terrestre.[4]

La sua visione dei viaggi spaziali tuttavia non era rinchiusa in una scienza fine a sé stessa, ma aveva come obiettivo l’espansione dell’umanità nello spazio, che avrebbe arrecato benefici anche alla Terra in armonia con la visione della tecnologia come strumento di liberazione delle forze produttive tipica del socialismo scientifico di Marx e Engels.

Queste idee sono esposte in vari scritti degli anni Venti dove descrive l’ipotetica colonizzazione dello spazio dal sistema solare alla galassia ed era fermamente convinto che ciò avrebbe profondamente modificato l’organizzazione dell’economia sulla Terra dandole basi totalmente nuove.
Negli ultimi anni della sua vita le sue opere erano conosciute in tutto il mondo e non mancarono contatti anche con l’estero, in URSS egli contribuì non solo come teorico e divulgatore ma anche nel riunire le persone interessate allo sviluppo della missilistica e teneva corrispondenza con i migliori ingegneri sovietici dell’epoca.
La diffusione dei suoi lavori nel mondo accademico portò a una prima fase sperimentale, con il sostegno dello stato sovietico, in cui venivano testati razzi rudimentali che compivano voli ad altezze ancora ridotte rispetto a quanto potevano fare gli aeroplani dell’epoca.
Nei primi anni Trenta nacque il Gruppo di Ricerca per il Moto a Reazione di cui faceva parte Friederich Zander, profondo conoscitore dell’opera di Ciolkovskij e ideatore del progetto del primo razzo sovietico a propellente liquido, il GIRD 10. Il razzo volò per circa 400 metri in un lancio realizzato nel 1933 poco dopo la sua scomparsa dello stesso Zander.
Il gruppo fu poi presieduto dal giovane Sergej Korolev, il padre del programma spaziale sovietico, e continuò gli studi sulla missilistica prima di essere accorpato all’Istituto di Ricerca per la Propulsione a Getto, istituto che contribuirà durante la Seconda guerra mondiale allo sviluppo dei razzi Katyusha.

Il 19 settembre del 1935 Ciolkovskij morì a Kaluga a 78 anni, lasciando le sue opere in eredità al governo sovietico e al PCUS, di lì a pochi anni il suo lascito teorico prese forma sia in URSS che all’estero, tant’è che persino Wehrner Von Braun durante la Seconda Guerra Mondiale usò gli studi di Ciolkovskij per realizzare i famigerati razzi V2 per conto della Germania Nazista.

I grandi ingegneri sovietici come Valentin Glushko e Sergej Korolev studiarono i suoi libri e li misero in pratica avviando il programma spaziale sovietico tra gli anni Quaranta e Cinquanta contribuendo a una delle pagine più importanti della storia del socialismo e del progresso umano.

Grazie alle sue innovazioni teoriche e al lavoro di Korolev fu possibile la messa in orbita del primo satellite artificiale, lo Sputnik, e poi il volo di Gagarin seguito dagli altri voli pioneristici dei cosmonauti sovietici negli anni Sessanta.

Oggi con le moderne tecnologie satellitari è anche possibile monitorare il nostro ambiente e migliorare l’agricoltura, i trasporti e le comunicazioni. Liberando tali tecnologie dalla logica del profitto voluta dal capitalismo, questi strumenti si rivelerebbero preziosi alleati per diminuire il carico di lavoro e migliorare la qualità della vita di tutta la popolazione, realizzando quell’idea di progresso scientifico al servizio del benessere collettivo sostenuta da Ciolkovskij.

Daniele Bergamini

Note

[1] https://www.nasa.gov/audience/foreducators/rocketry/home/konstantin-tsiolkovsky.html
[2] https://it.wikipedia.org/wiki/Konstantin_%C4%96duardovi%C4%8D_Ciolkovskij#CITEREFCiolkovskij_1926
[3] Ci sono tre tipi di velocità cosmica, il primo, detto velocità di parcheggio, è la velocità necessaria per tenere un corpo in orbita; il secondo, cioè la velocità di fuga, è la velocità necessaria per abbandonare un campo gravitazionale; il terzo, o velocità di eccesso iperbolico, è la velocità necessaria per assumere un’orbita iperbolica e abbandonare il campo gravitazionale del corpo celeste.
[4] L’orbita bassa terrestre è l’orbita più bassa in cui si può posizionare un corpo qualsiasi e si colloca convenzionalmente a partire dai 300 km di altezza, è anche l’orbita più utilizzata dai satelliti e dagli astronauti e in cui si trova la Stazione Spaziale Internazionale.