Một mình làm việc, không hề có sự trợ giúp từ cộng đồng khoa học, ông tự tính
toán toàn bộ các nguyên tắc toán học, vật lý học và cơ học của hỏa tiễn. Ông
cũng tính được vận tốc thoát ly Trái Đất, tức tốc độ cần thiết để vượt khỏi trọng
lực địa cầu, là khoảng hơn 40.000 km/giờ, lớn hơn rất rất nhiều so với tốc độ
ngựa chạy thời ấy (24 km/giờ).
Năm 1903, Tsiolkovsky công bố phương trình hỏa tiễn nổi tiếng, cho phép xác
định vận tốc tối đa của tên lửa nếu biết trọng lượng và lượng nhiên liệu. Ta
thường nghĩ muốn tăng tốc độ tên lửa gấp đôi thì chỉ cần nhân đôi lượng nhiên
liệu. Nhưng theo phương trình của Tsiolkovsky, tốc độ và nhiên liệu lại quan hệ
theo cấp số nhân, nghĩa là muốn tăng tốc độ, tất phải tăng nhiên liệu lên gấp
nhiều lần.
Vì quan hệ theo cấp số nhân, nên tên lửa muốn rời khỏi Trái Đất sẽ cần đến một
lượng nhiên liệu khổng lồ. Tsiolkovsky đã áp dụng công thức của mình, trở thành
người đầu tiên có thể ước tính lượng nhiên liệu cần thiết để lên thăm Mặt Trăng,
từ rất lâu trước khi lý thuyết này của ông đi vào thực tế.
Tsiolkovsky chủ trương: “Trái Đất là chiếc nôi của chúng ta nhưng ta không thể ở
trong nôi mãi mãi.” Ông theo trường phái triết học vũ trụ luận, tin rằng tương lai
nhân loại nằm bên ngoài không gian. Năm 1911, ông viết: “Đặt chân lên tiểu
hành tinh; dùng tay nhặt đá từ Mặt Trăng; dựng trạm lưu động giữa trời; xây
dựng vòng cung sự sống xung quanh Trái Đất, Mặt Trăng, Mặt Trời; quan sát
Hỏa Tinh từ khoảng cách vài chục ngàn dặm; hạ cánh xuống vệ tinh Hỏa Tinh
hoặc chính Hỏa Tinh - ôi, còn gì điên rồ hơn thế nữa!”
Do quá nghèo, Tsiolkovsky không thể biến phương trình toán học của mình thành
mô hình cụ thể. Người nối bước ông để làm việc ấy là Robert Goddard - người đã
thiết kế nên mẫu tên lửa đặt nền móng cho ngành du hành vũ trụ.
ROBERT GODDARD - CHA ĐẺ HỎA TIỄN HỌC
Thuở nhỏ, sau khi chứng kiến cảnh quê nhà được điện khí hóa, Robert Goddard
bắt đầu quan tâm đến khoa học, với niềm tin rằng khoa học sẽ biến đổi mọi
