Увидел однажды токарный станок. Стал делать собственный. Сделал и точил на нем дерево, хотя знакомые отца и говорили, что из этого ничего не выйдет. Делал множество разного рода ветряных мельниц. Затем коляску с ветряной мельницей, которая ходила против ветра и по всякому направлению. Тут даже отец был тронут и возмечтал обо мне. После этого последовал музыкальный инструмент с одной струной, клавиатурой и коротким смычком, быстро движущимся по струне. Он приводился в действие колёсами, а колёса — педалью. Хотел даже сделать большую ветряную коляску для катания (по образцу модели) и даже начал, но скоро бросил, поняв малосильность и непостоянство ветра. Все это были игрушки, производившиеся самостоятельно, независимо от чтения научных и технических книг».

С математикой всё оказалось несколько сложнее. Первоначально с детьми занималась мать. Однажды она попыталась объяснить маленькому Косте деление целых чисел, но тот ничего не мог взять в толк, пока его не отшлёпали. Позже ему всё пришлось осваивать заново и самостоятельно — с помощью книг по математике и естествознанию, сохранившихся у отца ещё со времени преподавательской деятельности в Рязани. Но уже тогда тянуло к практике, к проверке знаний на опыте. Вычитал про астролябию и тотчас же соорудил простейший высотомер, позволяющий измерять расстояние до недоступных и дальних предметов: например, не выходя из дома, без труда определил, сколько аршин (тогда метрической системой ещё не пользовались) до пожарной каланчи, и немедленно проверил полученный результат собственными шагами.

Дальше — больше. И вот уже во дворе дома, где жили Циолковские, на радость детворе затарахтел игрушечный автомобиль, движимый струёй пара. Но Константина тянет в небо: он пытается (неудачно!) наполнить водородом бумажную модель аэростата и думает над проектом машины с крыльями. Отец долго присматривался и прислушивался, а когда сын с помощью законов физики стал доказывать одному из его приятелей невозможность создания «вечного двигателя», принял решение: пусть Константин продолжает самообразование в Москве — авось где-нибудь пригодятся его способности. На житьё-бытьё глухому самоучке выделялось ежемесячно от 10 до 15 рублей.

Оставалось пристроить тетрадку с собственными стихами — брать её с собой почему-то не хотелось. Да-да, Циолковский в юности писал стихи — о природе в основном, о своих чувствах и мироощущении. Ни одного стихотворения не сохранилось, сам поэт, даже если что-то и помнил, — впоследствии не хотел озвучивать плодов своего детского и юношеского творчества: считал их несовершенными и подражательными. Тем не менее набралась целая тетрадка, на обложке крупными печатными буквами было выведено — «Рязанские стихи» (его отчий край навсегда оставался в сердце). Тетрадь взял старший брат Иосиф, у него она долго хранилась, но позже затерялась. Сборы в неблизкий путь были недолги, и вот будущий провозвестник космической эры отправился навстречу новой и такой непредсказуемой жизни. Случилось это в июле 1873 года…

Отцовская десятирублёвая стипендия (изредка она увеличивалась до пятнадцати рублей) тратилась очень просто. Три года Константин прожил на одном черном хлебе и воде. Чай и картошка — непозволительная роскошь. Каждые три дня он покупал в булочной хлеба на 9 копеек и кое-что ещё по мелочам. Всё остальное тратилось на книги, приборы и препараты. Даже тёплые носки, которые ему прислала сердобольная тетушка, были проданы за бесценок, дабы на вырученные деньги тотчас же приобрести цинку, серной кислоты, ртути и спирту (для опытов, конечно). Своё время Циолковский полностью отдавал разного рода экспериментам и чтению книг, где искал и находил теоретическое обоснование — подчас наивным, подчас гениальным — идеям. Среди вопросов, особо занимавших его в то время и не дававших спокойно спать по ночам, были:

«1. Нельзя ли практически воспользоваться энергией движения Земли? Решение было правильное — отрицательное.

2. Какую форму принимает поверхность жидкости в сосуде, вращающемся вокруг отвесной оси? Ответ верный: поверхность параболоида вращения. А так как телескопические зеркала имеют такую форму, то я мечтал устраивать гигантские телескопы с такими подвижными зеркалами (из ртути).

3. Нельзя ли устроить поезд вокруг экватора, в котором не было бы тяжести от центробежной силы? Ответ отрицательный: мешает сопротивление воздуха и многое другое.

4. Нельзя ли строить металлические аэростаты, не пропускающие газа и вечно носящиеся в воздухе? Ответ: можно.

5. Нельзя ли эксплуатировать в паровых машинах высокого давления ^(?)мятый пар? Ответ мой: можно. Конечно, многие вопросы возникали и решались раньше усвоения высшей математики, и притом давно были решены другими.

6. Нельзя ли применить центробежную силу к поднятию за атмосферу, в небесные пространства? Я придумал такую машину. Она состояла из закрытой камеры или ящика, в котором вибрировали кверху ногами два твердых эластичных маятника, с шарами в верхних вибрирующих концах. Они описывали дуги, и центробежная сила шаров должна была поднимать кабину и нести её в небесное пространство».

Вот! Вот она первая попытка с помощью силы теоретической мысли прорваться в Космос! И полвека спустя он не мог без волнения вспоминать об охватившем его восторге и почти что физическом ощущении космического полета в бесконечные дали Вселенной. Приехав как-то в 1925 году из Калуги в Москву на заседание Комиссии Совнаркома и выйдя на площадь Киевского вокзала, Циолковский показал своему спутнику на противоположный крутой берег Москвы-реки и сказал, что именно сюда, в район Ростовских переулков, добрался он тогда, воодушевленный открывшимся ему таинством природы, и именно здесь осознал собственную ошибку. Увы, прожект оказался фантомом. Константин ошибся, не учел всего лишь простого закона физики: машина не смогла бы подняться, а только бы тряслась, не двигаясь с места. Всё же пережитый в юности подъем духовных сил запечатлелся в его памяти навсегда. Видение было так сильно, что до конца дней своих он видел придуманный им аппарат во сне.

Параллельно юноша углублённо занимается самообразованием и, в первую очередь, математикой и естествознанием. Дифференциальное и интегральное исчисление, алгебра и аналитическая геометрия, сферическая тригонометрия, астрономия, физика, механика, химия — всё это было за три года усвоено и взято на вооружение. Уже тогда он осознавал, для чего ему потребуются все эти знания. «Мысль о сообщении с мировыми пространствами не оставляла меня никогда, — напишет он в старости. — Она побудила меня заниматься высшей математикой».

Но не только чистая наука волновала пытливого юношу — искатель знаний из провинции жадно тянулся и к шедеврам мировой литературы. Шекспир, Лев Толстой, Тургенев, кумир тогдашней молодежи и властитель дум радикальной интеллигенции — Писарев. От корки до корки прочитывались свежие номера «толстых» журналов, где, помимо беллетристики и публицистики, регулярно публиковались обзорные научные статьи самой разнообразной естественнонаучной и гуманитарной тематики (собственно научно-популярных в России тогда ещё не было). Любимым чтением стал популярный во всем мире трехтомник крупнейшего французского ученого — физика и астронома — Доминика Франсуа Араго (1786–1853) «Биографии знаменитых астрономов, физиков и геометров».

Увлеченность Циолковского публицистикой Дмитрия Ивановича Писарева (1840–1868) случайной не кажется. Сей «ужасный ребенок», сорванец русского радикализма (как его поименовал либеральный философ Томаш Масарик, ставший впоследствии первым президентом независимой Чехословакии), был подлинным властителем дум передового российского общества, особенно молодежи. Недаром Александр Иванович Герцен назвал его блестящей звездой на небосклоне российского демократического движения и общественной мысли. Современники видели в нем пророка, а его статьи, напечатанные в журналах «Современник», «Дело», «Русское слово» и других, воспринимали чуть ли не как новое Евангелие и Священный Завет. Каждая публикация тотчас же становилась предметом бурных споров. Его называли «лихим барабанщиком молодежи». Сам же Циолковский так оценивал свое юношеское увлечение: «Писарев заставлял меня дрожать от радости и счастья. В нем я видел тогда второе „Я“. Уже в зрелом возрасте я смотрел на него иначе и увидел его ошибки. Всё же это один из самых уважаемых мною моих учителей».