Constantin Édouardovitch Tsiolkovski, né le 5 septembre 1857 (17 septembre 1857 dans le calendrier grégorien) à Ijevskoïe, dans le gouvernement de Riazan et mort le 19 septembre 1935 à Kalouga, est un scientifique russe puis soviétique considéré comme le père et le théoricien de la cosmonautique moderne.
Constantin Tsiolkovski naît le 17 septembre 1857 dans le village d’Ijevskoïe dans le gouvernement de Riazan au sud de Moscou. Il est le 5e des 18 enfants d’Édouard Ignatiévitch Tsiolkovski et de Maria Ivanovna Ioumachéva. Son père est issu du Herb Jastrzębiec, un clan de la petite noblesse polonaise et est né au nord de l’Ukraine du nord tandis que sa mère, qui vient de la région de Pskov, a des origines tatares. Son père qui a suivi des études de sylviculture dans un établissement d’enseignement supérieur de Saint-Pétersbourg est successivement garde forestier, instituteur puis cadre local de l’administration russe. Sa mère est une femme instruite qui a suivi des études secondaires en latin, mathématiques et autres sciences.
À l’âge de 9 ans, Tsiolkovski attrape la scarlatine et, à la suite de complications, perd une partie de son audition. Du fait de sa surdité partielle, il ne peut pas suivre les cours à l’école et c’est sa mère qui lui apprend à lire. Ce handicap, qui l’empêche de partager les jeux des enfants de son âge, est sans doute à l’origine de sa passion pour les livres et les sciences. En 1868 la famille de Tsiolkovski déménage à Viatka à environ 800 km au nord-est de Riazan. Il entre alors à l’école secondaire pour garçons. En 1869, la famille est fortement secouée par la disparition du fils aîné Dimitri qui décède durant son internat à l’école navale de Saint-Pétersbourg. L’année suivante, Constantin perd sa mère qu’il chérissait. Il se replie sur lui-même, se heurte aux enseignants et à ses condisciples et a du mal à suivre les cours du fait sa surdité. Il est expulsé du lycée à l’âge de 14 ans et devient autodidacte : il puise dans la bibliothèque de son père pour apprendre tout seul les mathématiques. Conscient de son goût pour les études, son père l’envoie à 16 ans étudier à Moscou.
Durant trois ans, Tsiolkovski fréquente assidument les bibliothèques de Moscou et étudie la géométrie analytique, la trigonométrie sphérique, l’algèbre, le calcul intégral et différentiel, la mécanique. Son père ne peut lui envoyer que de petites sommes d’argent et il en dépense la majeure partie en livres et équipements pour des expériences, se nourrissant uniquement de pain noir. À cette époque la Russie connaît de profonds changements. L’abolition du servage en 1861 a libéré de nombreux paysans qui viennent s’installer dans les villes et fournissent la main d’œuvre d’une industrie en forte expansion. Les arts et les sciences sont en pleine expansion. Dans ce climat particulier, Tsiolkovski rencontre le philosophe Nikolaï Fiodorov dont la théorie du cosmisme le marque profondément. Fiodorov prophétise que les progrès des sciences permettront dans le futur à l’Homme de devenir immortel et même de ressusciter ses ancêtres. La croissance de la population qui en résultera imposera à l’Humanité de se répandre dans l’univers. Ces idées ainsi que la lecture des ouvrages de fiction de Jules Verne comme le livre De la Terre à la Lune publié en 1865 seraient à l’origine de l’intérêt de Tsiolkovski pour l’exploration de l’espace.
En 1876, Tsiolkovski est rappelé par son père à Viatka. Pour vivre il donne des leçons particulières. Deux ans plus tard son père prend sa retraite et la famille retourne à Riazan. La même année, il se présente en candidat libre aux examens de maître d’école. C’est à cette époque qu’il commence ses premiers travaux scientifiques qui serviront de point de départ pour son ouvrage Rêve de Terre et de ciel. En janvier 1880, alors qu’il a 22 ans, Tsiolkovski est nommé professeur de mathématiques et de physique à l’école de Borovsk dans la région de Kalouga. Ce gros bourg d’environ 10 000 habitants, peuplé de paysans et de marchands superstitieux et bagarreurs, passe pour passablement arriéré en comparaison de Riazan. En août 1880 Tsiolkovski épouse Varvara Sokolova, la fille d’un prédicateur local chez qui il avait trouvé un hébergement. Durant les 12 années qu’ils vont vivre dans le village, le couple loue successivement plusieurs maisons dont l’une deviendra un musée en 1997. C’est à Borovsk que naissent leurs 4 enfants : Lubov (1881), Ignace (1883), Alexandre (1885) et Ivan (1888).
Tsiolkovski travaille sur divers sujets scientifiques : moteurs à vapeur, radiations stellaires, dirigeables. En 1895, reprenant le modèle de la Tour Eiffel, il imagine une tour de 36 000 km de haut, qui permettrait d’amener par un ascenseur des charges en orbites. Il est à ce titre considéré comme l’inventeur de l’ascenseur spatial. En 1897, il fabrique et expérimente une petite soufflerie, la première en Russie.
Dans son ouvrage théorique L’Exploration de l’espace cosmique par des engins à réaction (1903), il décrit une fusée à propergol liquide (hydrogène/oxygène) qui serait assez puissante pour se libérer de l’attraction terrestre et atteindre d’autres planètes. Il fait des recherches sur les ergols utilisables pour propulser les fusées, la forme de la chambre de combustion, son refroidissement par circulation du carburant, le guidage de la trajectoire par
surfaces mobiles placées dans le jet de gaz, la stabilisation gyroscopique de la fusée, principes qui seront repris par la suite. Il écrit la loi fondamentale du rapport de masse impliquant le découpage de la fusée en plusieurs étages. Il calcule aussi les différentes vitesses entrant en ligne de compte en astronautique et connues sous le nom de vitesses cosmiques. Il décrit une station interplanétaire qui serait composée de plusieurs éléments séparés, et dont l’orbite pourrait être modifiée. Pour tout cela, il est considéré comme un visionnaire de l’astronautique.
En février 1892, Tsiolkovski est promu et est nommé professeur à Kalouga, la capitale provinciale dans laquelle il va vivre jusqu’à sa mort en 1935 et dans laquelle il va rédiger l’essentiel de son œuvre. Dans un article publié en 1894 intitulé Avion ou machines volantes semblables à un oiseau il propose un aéronef entièrement métallique avec des formes aérodynamiques avancées. En 1895 il publie Rêve de Terre et de ciel qui décrit la colonisation de l’espace par l’Homme. Dans l’ouvrage les Hommes exploitent des mines
dans la ceinture des astéroïdes et édifient des serres dans des stations orbitales. À compter de 1896 il étudie de manière systématique les principes de la propulsion à réaction. En 1903 il publie un article intitulé « Exploration de l’univers à l’aide de machines à réaction » dans une revue scientifique. Les travaux et les articles publiés en 1911, 1912 et 1914 sont aujourd’hui considérés comme les premières propositions d’un niveau scientifique portant sur l’exploration spatiale à l’aide de fusées.
Tsiolkovski décède d’un cancer de l’estomac à Kalouga le 19 septembre 1935, à l’âge de 78 ans.
Voir aussi cette vidéo :
Sources : Wikipédia, YouTube.