Поэтому нет ничего необычного в том, что Циолковский всегда рассматривал ракету в качестве одного из средств полета в атмосфере и за её пределами — в Космосе. Толчком же перехода от «грёз» к серьезному теоретическому обоснованию и математическим расчетам послужила брошюра, написанная студентом Санкт-Петербургского электротехнического института А. П. Федоровым. Спустя много лет инициалы удалось расшифровать — Александр Петрович, — но о судьбе автора до сих пор ничего неизвестно, хотя его именем и назвали один из кратеров на Луне. Фамилия Федоров вторично оказалась для Циолковского знаковой. Он точно помнил, что в 1896 году где-то достал подписанную этой фамилией брошюру «Новый принцип воздухоплавания, исключающий атмосферу как опорную среду». Как объяснил Константин Эдуардович, вопрос в ней решался крайне наивно: автор не делал попытки определить реакцию струи газов, вырывающихся из отверстия ракеты, а довольствовался законом Паскаля о равномерности давления жидкости, находящейся в покое. Правильно поняв, что тяга в ракете создается за счет реакции вытекающей струи, а не за счет сопротивления воздуха движению выхлопных газов, он предлагал использовать ракету только для полета в атмосфере, а не за её пределами. Брошюра А. П. Федорова хранилась в библиотеке Циолковского, и он показывал её всем интересующимся.
Следовательно, к упомянутому выше году вполне можно отнести и начало работы над статьей «Исследование мировых пространств реактивными приборами», ставшей впоследствии своего рода титульным листом космической эры. К этому времени у Циолковского, по его словам, уже накопился обширный материал по теории расчета космической ракеты. Появление брошюры поторопило Константина Эдуардовича осветить в печати проблему изучения мировых пространств при помощи ракет, дать схему их устройства и доказать возможность их использования для космического полета. В предисловии к расширенному переизданию упомянутого труда провозвестник космической эры так описывал события, предшествовавшие написанию статьи:
«Долго на ракету я смотрел, как и все: с точки зрения увеселений и маленьких применений. Не помню хорошо, как мне пришло в голову сделать вычисления, относящиеся к ракете. Мне кажется, первые семена мысли заронены были известным фантазером Жюль Верном; он пробудил работу моего мозга в известном направлении. Явились желания, за желаниями возникла деятельность ума. Конечно, она ни к чему бы не повела, если бы не встретила помощи со стороны науки.
Кроме того, мне представляется — вероятно ложно, — что основные идеи и любовь к вечному стремлению туда — к Солнцу, к освобождению от цепей тяготения, — во мне заложены чуть не с рождения. По крайней мере, я отлично помню, что моей любимой мечтой, в самом раннем детстве, ещё до книг, было смутное сознание о среде без тяжести, где движения во все стороны совершенно свободны и где лучше, чем птице в воздухе. Откуда явились эти желания, я до сих пор не могу понять; и сказок таких нет, а я смутно верил, и чувствовал, и желал именно такой среды без пут тяготения. Старый листок в моих рукописях с окончательными формулами, относящимися к реактивному прибору, помечен датою 25 августа 1898 г. Очевидно, занимался я им раньше. Но не жалкий полет ракеты пленил меня, а точные расчеты. Свои вычисления и выводы из них я обнародовал в 1903 г.».
Действительно, два известных романа Жюля Верна «Из пушки на Луну» и «Вокруг Луны» оказали на Циолковского огромное воздействие. И, переиздавая свою классическую работу в 1926 году, Циолковский высказался совершенно определенно: «Стремление к космическим путешествиям заложено во мне известным фантазером Ж. Верном». Дерзновенный, но явно неосуществимый проект великого французского фантаста о достижении Луны с помощью полого снаряда-кабины, выпущенного из гигантской пушки, заставлял мысль работать от противного, искать иные, альтернативные, средства для межпланетных перелетов. Так был найден и избран тип космического аппарата — ракета!
«Прежде чем излагать теорию ракеты или подобного ей реактивного прибора, попытаюсь заинтересовать читателя преимуществами ракеты перед пушкой с её ядром.
а) Аппарат наш, сравнительно с гигантской пушкой, легок, как перышко; b) он относительно дешев и сравнительно легко осуществим; с) давление взрывчатых вещёств, будучи довольно равномерным, вызывает равномерно-ускоряющееся движение ракеты, которое развивает относительную тяжесть; величиною этой временной тяжести мы можем управлять по желанию, т. е. регулируя силу взрыва, мы в состоянии сделать её произвольно мало или много превышающей обыкновенную земную тяжесть. Если предположим, для простоты, что сила взрыва, понемногу уменьшаясь, пропорциональна массе снаряда, сложенной с массою оставшихся невзорванными взрывчатых вещёств, то ускорение снаряда, а следовательно, и величина относительной тяжести будут постоянны. Итак, в ракете могут безопасно, в отношении кажущейся тяжести, отправиться не только измерительные приборы, но и люди, тогда как в пушечном ядре, даже при огромной, небывалой пушке, величиною с башню Эйфеля, относительная тяжесть увеличивается в 1001 раз.
d) ещё не малое преимущество ракеты: скорость её возрастает в желаемой прогрессии и в желаемом направлении; она может быть постоянной и может равномерно уменьшаться, что даст возможность безопасного спуска на планету. Все дело в хорошем регуляторе взрывания, е) При начале поднятия, пока атмосфера густа и сопротивление воздуха при большой скорости огромно, ракета двигается сравнительно не быстро и потому мало теряет от сопротивления среды и мало нагревается.
Скорость ракеты, естественным образом, лишь медленно возрастает; но затем, по мере поднятия в высоту и разрежения атмосферы, она может искусственно возрастать быстрее; наконец, в безвоздушном пространстве эта быстрота возрастания может быть ещё усилена. Таким путем мы потратим „minimum“ работы на преодоление сопротивления воздуха».
Главное при этом, разумеется, — математический расчет и точное естествоведческое обоснование научно-технического проекта. Циолковский проделал эту работу блестяще, хотя на нее и потребовалось несколько лет. Но, прежде чем статья была набрана, её четырежды (!) отвергали: трижды она получила отрицательные отзывы и один раз — уничтожающий. Одна редакция вернула рукопись только после троекратной просьбы и безо всякого сопроводительного письма.
С публикацией в «Научном обозрении» также произошло форменное чудо! Наверняка здесь не обошлось без участия все тех же фатума, рока, судьбы, коим Циолковский всегда придавал огромное значение: майский номер журнала, где была напечатана его статья, оказался последним, так как издатель Михаил Михайлович Филиппов (1858–1903) спустя менее месяца погиб при загадочных обстоятельствах. Ночью он якобы проводил опасные опыты по передаче энергии взрыва на расстояние, а рано утром был найден мертвым у себя кабинете. Филиппов давно был на подозрении у полиции и жандармерии за сочувствие социал-демократам и публикации промарксистских статей. Все его бумаги были немедленно арестованы. Такая же участь постигла и не распроданные экземпляры майского номера журнала со статьей Циолковского. Не говоря уж о том, что в этом номере была напечатана лишь половина статьи, вторую планировалось опубликовать в следующем, июньском. Однако вследствие случившейся трагедии и закрытия журнала рукопись второй части бесследно исчезла, а само окончание статьи увидело свет только спустя восемь лет. И все же с полным основанием можно сказать: судьба на сей раз оказалась к нему достаточно благосклонной. Но разве не являлся он избранником судьбы?
М. М. Филиппов был личностью уникальной. Доктор философии, но физик по базовому университетскому образованию, он защитил диссертацию по математике в Гейдельбергском университете. Став одним из блестящих российских публицистов и популяризаторов науки, он мог написать статью практически на любую естественно-научную или философскую тему, востребованную русскими журналами. Из-под его пера вышло около 300 работ, в том числе двухтомный трактат «Философия действительности» и бестселлер конца XIX века — роман «Осажденный Севастополь», пользовавшийся огромной популярностью и выдержавший несколько изданий. Филиппов внимательно следил за развитием науки и техники, в особенности — воздухоплавания. В вышедшем под его редакцией итоговом энциклопедическом труде «Девятнадцатый век» есть целый раздел, посвященный этому направлению. Так что интерес к идеям калужского самородка и опубликование его работы, олицетворявшей будущую науку XX века, были совсем не случайными.