齐奥尔科夫斯基与他的火箭和航天学理论 1857年9 月17日，齐奥尔科夫斯基出生于俄罗斯梁赞省的伊热夫斯基村，从小家境贫寒的他酷爱读书，他受到的唯一正规教育是在伊耶夫斯科的乡村学校里获得的。不幸的是，他在十岁的时候，由于患了严重的猩红热病而使听觉几乎完全丧失。从那时起，齐奥尔科夫斯基几乎同外界隔断了联系。生理障碍把他同人们疏远了，但却促使他发奋读书，积极努力。他凭借自学，自修了中学和大学课程，掌握了大量数学、物理学、天文学知识。1878年，他通过资格考试，担任了波罗伏斯克县一所中学的数学和物理学教师。
他对升空飞行和太空旅行具有浓厚的兴趣是由于受凡尔纳科幻小说的强烈吸引和他喜好幻想的品质。在航空领域，他设计制造了俄罗斯第一台风洞，最早提出了硬式飞艇思想。在航天飞行领域，齐奥尔科夫斯基一直在进行着研究和思索。1883年，他在一篇名为《自由空间》的手稿中，首次指出利用反作用装置作为外太空旅行工具的推进动力的可能性。他对这种火箭动力的定性解释是，火箭运动的理论基础是动量守衡定律。在这篇手稿中，他还分析了的没有空气和阻力的空间的运动，画出了宇宙飞船的草图，并且计划采用陀螺装置使飞船在飞行中保持稳定。1896年，他开始从理论上研究星际航行的有关问题，进一步明确了只有火箭才能达到这个目的。1897年，齐奥尔科夫斯基推导出了著名的火箭运动方程式。他经过几年潜心研究，于1898年完成了航天学经典论文《利用喷气工具研究宇宙空间》，但这篇论文直到1903年才在莫斯科的《科学评论》杂志上发表。接着，
他又于1910年，1911年，1912年，1914年在《航空报告》上发表了多篇火箭理论和太空飞行的论文，较系统地建立起了航天学理论基础。
《利用喷气工具研究宇宙空间》内容涉及到与火箭和航天飞行有关的各个方面问题。首先，作为科学研究和探测工具，齐奥尔科夫斯基分析了现有运输装置的不足。接着齐奥尔科夫斯基运用变质量运动理论，推导出了火箭运动的基本方程，从而使火箭的理论更趋于完善。这个公式后来被命名为齐奥尔科夫斯基公式。在这个公式的基础上，他又推导出了火箭在重力场中的运动方程式。这两个简单公式奠定了火箭运动的理论，具有重要的实际意义和理论价值。根据这两个公式，齐奥尔科夫斯基建立了火箭质量比的概念，即火箭起飞前的质量与火箭燃料耗尽后的质量之比，并由此指出质量比的重要意义。他还首次提出了火箭推进剂比冲的概念，认为比冲越大，火箭性能越好。通过对一述公式的分析，齐奥尔科夫斯基得出了一些重要结论。齐奥尔科夫斯基由此还推导出了火箭要克服地球引力所要具备的最小速度即第一宇宙速度为每秒8公里。
火箭运动理论大致有了一个完整的框架后，齐奥尔科夫斯基又对星际航行问题进行了研究和展望。他设计并画出了载人宇宙飞船的草图，研究了载人宇宙飞行的种种问题，包括载人飞船内如何保持适宜的温度、压力、湿度等条件，飞船内空气和水的净化和重复使用问题，二氧化碳的吸收问题，利用绿色植物提供氧气的问题，以及宇航员如何克服起飞时的高过载问题等等。他还研究了太空飞行对人类社会的
重大影响以及人类的前景等问题。在1911年发表的《利用喷气工具研究宇宙空间》下半部分中，齐奥尔科夫斯基详细地描述了一艘载人宇宙飞船从发射到进入轨道的全过程，内容涉及飞船起飞时的壮观景象，超重对宇航员的影响，失重效应以及人的感觉和飞船内物体的奇异表现，不同的高度看地球的迷人景观，天空的景色等。人们读来有如亲临宇宙飞船登天的感觉。
《利用喷气工具研究宇宙空间》这部著作对于火箭和航天学理论有里程碑的意义。就是这篇文章，在世界上第一次明确阐述了火箭飞机和火箭发动机的基本原理，具体阐述了液体火箭的构造，认为可以用液态氧和煤油作为火箭的推进剂，并提出了“质量比”的要领：飞行器起飞质量和推进剂消耗完以后的质量之比值。齐奥尔科夫斯基还在文中推导出在不考虑空气动力和地球引力的理想情况下，计算火箭在发动机工作期间获得速度增量的公式———发射火箭运动必须遵循的“齐奥尔科夫斯基公式”，从科学的视角向人们说明了人类作太空旅行不是不可能的，为研究火箭和液体火箭发动机奠定了理论基础。
齐奥尔科夫斯基是现代航天学和火箭理论的奠基人。他的著作说构成了一个相当完整的航天学理论体系，其中许多研究成果在航天史属于第一：
首次明确提出液体火箭是实现星际航行的理想工具
首次较全面地研究了各种不同的液体推进剂，并提出液氢液氧是最佳的火箭推进剂次推出火箭在真空中运动的关系式，并计算出火箭的逃逸速度
首次提出了火箭质量比的概念，并阐述了质量比的重要性首次画出了完整的宇宙飞船的设计草图
首次提出了液体火箭推进剂的泵输送方法
首次提出了火箭发动机燃烧室的再生冷却方法
首次提出利用陀螺仪实现宇宙飞船的方向控制
首次研究了失重对生物和人的影响，并提出了减轻失重和超重不利影响的措施
首次开展了失重和超重对小动物影响的试验
首次提出利用植物改善舱内环境和提供宇航员食物的措施 首次提出多级火箭的设计思想
首次研究了火箭在大气层中运行时的空气动力加热问题
首次提出空间站和太空生物圈设想首次提出利用太阳光压推进宇宙飞船的思想
首次提出太空移民思想。
由于他的巨大贡献，1932年，苏联政府授予他劳动红旗勋章。逝世后，苏联政府给予了他更多的荣誉：1954年，苏联科学院设立了齐奥尔科夫斯基金质奖章；政府为他建立了纪念像，并在卡卢加市建立了齐奥尔科夫斯基博物馆。他被誉为"俄罗斯航天之父"、世界上最伟大的航天先驱者。与美国的罗伯特·戈达德和德国的赫尔曼·奥伯特在人类航天历史上将被永远铭记。他有这样一句名言：地球是人类的摇篮。人类绝不会永远躺在这个摇篮里，而会不断探索新的天体和空间。人类首先将小心翼翼地穿过大气层，然后再去征服
太阳空间。它的预言已经开始逐步实现，他为航空航天科学的发展贡献了毕生的精力，做出了卓越贡献，被誉为“宇航天文学之父”。
齐奥尔科夫斯基与他的火箭和航天学理论 1857年9 月17日，齐奥尔科夫斯基出生于俄罗斯梁赞省的伊热夫斯基村，从小家境贫寒的他酷爱读书，他受到的唯一正规教育是在伊耶夫斯科的乡村学校里获得的。不幸的是，他在十岁的时候，由于患了严重的猩红热病而使听觉几乎完全丧失。从那时起，齐奥尔科夫斯基几乎同外界隔断了联系。生理障碍把他同人们疏远了，但却促使他发奋读书，积极努力。他凭借自学，自修了中学和大学课程，掌握了大量数学、物理学、天文学知识。1878年，他通过资格考试，担任了波罗伏斯克县一所中学的数学和物理学教师。
他对升空飞行和太空旅行具有浓厚的兴趣是由于受凡尔纳科幻小说的强烈吸引和他喜好幻想的品质。在航空领域，他设计制造了俄罗斯第一台风洞，最早提出了硬式飞艇思想。在航天飞行领域，齐奥尔科夫斯基一直在进行着研究和思索。1883年，他在一篇名为《自由空间》的手稿中，首次指出利用反作用装置作为外太空旅行工具的推进动力的可能性。他对这种火箭动力的定性解释是，火箭运动的理论基础是动量守衡定律。在这篇手稿中，他还分析了的没有空气和阻力的空间的运动，画出了宇宙飞船的草图，并且计划采用陀螺装置使飞船在飞行中保持稳定。1896年，他开始从理论上研究星际航行的有关问题，进一步明确了只有火箭才能达到这个目的。1897年，齐奥尔科夫斯基推导出了著名的火箭运动方程式。他经过几年潜心研究，于1898年完成了航天学经典论文《利用喷气工具研究宇宙空间》，但这篇论文直到1903年才在莫斯科的《科学评论》杂志上发表。接着，
他又于1910年，1911年，1912年，1914年在《航空报告》上发表了多篇火箭理论和太空飞行的论文，较系统地建立起了航天学理论基础。
《利用喷气工具研究宇宙空间》内容涉及到与火箭和航天飞行有关的各个方面问题。首先，作为科学研究和探测工具，齐奥尔科夫斯基分析了现有运输装置的不足。接着齐奥尔科夫斯基运用变质量运动理论，推导出了火箭运动的基本方程，从而使火箭的理论更趋于完善。这个公式后来被命名为齐奥尔科夫斯基公式。在这个公式的基础上，他又推导出了火箭在重力场中的运动方程式。这两个简单公式奠定了火箭运动的理论，具有重要的实际意义和理论价值。根据这两个公式，齐奥尔科夫斯基建立了火箭质量比的概念，即火箭起飞前的质量与火箭燃料耗尽后的质量之比，并由此指出质量比的重要意义。他还首次提出了火箭推进剂比冲的概念，认为比冲越大，火箭性能越好。通过对一述公式的分析，齐奥尔科夫斯基得出了一些重要结论。齐奥尔科夫斯基由此还推导出了火箭要克服地球引力所要具备的最小速度即第一宇宙速度为每秒8公里。
火箭运动理论大致有了一个完整的框架后，齐奥尔科夫斯基又对星际航行问题进行了研究和展望。他设计并画出了载人宇宙飞船的草图，研究了载人宇宙飞行的种种问题，包括载人飞船内如何保持适宜的温度、压力、湿度等条件，飞船内空气和水的净化和重复使用问题，二氧化碳的吸收问题，利用绿色植物提供氧气的问题，以及宇航员如何克服起飞时的高过载问题等等。他还研究了太空飞行对人类社会的
重大影响以及人类的前景等问题。在1911年发表的《利用喷气工具研究宇宙空间》下半部分中，齐奥尔科夫斯基详细地描述了一艘载人宇宙飞船从发射到进入轨道的全过程，内容涉及飞船起飞时的壮观景象，超重对宇航员的影响，失重效应以及人的感觉和飞船内物体的奇异表现，不同的高度看地球的迷人景观，天空的景色等。人们读来有如亲临宇宙飞船登天的感觉。
《利用喷气工具研究宇宙空间》这部著作对于火箭和航天学理论有里程碑的意义。就是这篇文章，在世界上第一次明确阐述了火箭飞机和火箭发动机的基本原理，具体阐述了液体火箭的构造，认为可以用液态氧和煤油作为火箭的推进剂，并提出了“质量比”的要领：飞行器起飞质量和推进剂消耗完以后的质量之比值。齐奥尔科夫斯基还在文中推导出在不考虑空气动力和地球引力的理想情况下，计算火箭在发动机工作期间获得速度增量的公式———发射火箭运动必须遵循的“齐奥尔科夫斯基公式”，从科学的视角向人们说明了人类作太空旅行不是不可能的，为研究火箭和液体火箭发动机奠定了理论基础。
齐奥尔科夫斯基是现代航天学和火箭理论的奠基人。他的著作说构成了一个相当完整的航天学理论体系，其中许多研究成果在航天史属于第一：
首次明确提出液体火箭是实现星际航行的理想工具
首次较全面地研究了各种不同的液体推进剂，并提出液氢液氧是最佳的火箭推进剂次推出火箭在真空中运动的关系式，并计算出火箭的逃逸速度
首次提出了火箭质量比的概念，并阐述了质量比的重要性首次画出了完整的宇宙飞船的设计草图
首次提出了液体火箭推进剂的泵输送方法
首次提出了火箭发动机燃烧室的再生冷却方法
首次提出利用陀螺仪实现宇宙飞船的方向控制
首次研究了失重对生物和人的影响，并提出了减轻失重和超重不利影响的措施
首次开展了失重和超重对小动物影响的试验
首次提出利用植物改善舱内环境和提供宇航员食物的措施 首次提出多级火箭的设计思想
首次研究了火箭在大气层中运行时的空气动力加热问题
首次提出空间站和太空生物圈设想首次提出利用太阳光压推进宇宙飞船的思想
首次提出太空移民思想。
由于他的巨大贡献，1932年，苏联政府授予他劳动红旗勋章。逝世后，苏联政府给予了他更多的荣誉：1954年，苏联科学院设立了齐奥尔科夫斯基金质奖章；政府为他建立了纪念像，并在卡卢加市建立了齐奥尔科夫斯基博物馆。他被誉为"俄罗斯航天之父"、世界上最伟大的航天先驱者。与美国的罗伯特·戈达德和德国的赫尔曼·奥伯特在人类航天历史上将被永远铭记。他有这样一句名言：地球是人类的摇篮。人类绝不会永远躺在这个摇篮里，而会不断探索新的天体和空间。人类首先将小心翼翼地穿过大气层，然后再去征服
太阳空间。它的预言已经开始逐步实现，他为航空航天科学的发展贡献了毕生的精力，做出了卓越贡献，被誉为“宇航天文学之父”。