Пора было становиться на собственные ноги.
Воспользовавшись знакомствами отца среди служилой интеллигенции города, Константин Эдуардович начал давать уроки ученикам средних учебных заведений и в короткое время приобрел известность, как хороший репетитор. Ученики любили его за то, что он прекрасно объяснял математику и физику, а родители были очень довольны тем, что он никогда не торговался при получении платы за труды. Уроки не переводились. Константин Эдуардович скопил даже небольшую сумму денег и опять принялся за осуществление своих новых изобретений и производство опытов. Ему удалось даже на некоторое время нанять для своей мастерской отдельную квартиру.
На этот раз Циолковский занялся сооружением самоходной лодки, чего-то вроде водяных лыж, с высоким помостом, веслами и центробежным насосом довольно сложного устройства. После ее сборки Циолковскому удалось благополучно переправиться на лодке через реку, но, несмотря на это, он ясно видел, что допустил грубые ошибки в ее конструкции.
Параллельно с уроками и изобретениями Константин Эдуардович продолжал систематически работать над своим самообразованием. Он проштудировал книгу «Математические начала натуральной философии» Ньютона[12], механику Брашмана и Вайсмана, занимался вопросами астрономии, читал передовые журналы того времени — «Современник», «Дело», «Отечественные записки». Благодаря этим журналам, в которых периодически освещались последние достижения русской и зарубежной научной и общественной мысли, Циолковский непрерывно был в курсе всего нового в интересующих его областях науки. Это было тем более важно, что иностранными языками Константин Эдуардович не владел.
Летом 1878 года Циолковские решили перебраться на жительство в Рязань, которую всегда считали своим родным городом. Семья к этому времени сильно уменьшилась в своем составе — сестры, кроме одной, вышли замуж, брат Константина Эдуардовича умер вскоре после его возвращения из Москвы. Отец оставил службу и мечтал купить в рассрочку небольшой домик с огородом где-нибудь на окраине города, чтобы в мирной обстановке закончить свой философский труд.
Прибыв после долгого путешествия на лошадях и речными пароходами в Рязань, Циолковские сняли квартиру на Садовой улице, в доме Трудникова. Подходящего по цене и другим условиям домика для покупки не находилось. Константин Эдуардович, не имея знакомых в городе, никак не мог найти уроков. Но, несмотря на стесненные материальные условия, он продолжал попрежнему свои научные занятия — изучал «Основы химии» Менделеева, занимался астрономией, тщательно вычерчивая на развернутых листах бумаги орбиты планет солнечной системы. Схемы эти с датой: «8 июля 1878 года — воскресенье, гор. Рязань», сохранились до сего времени. Возле даты надпись, сделанная, очевидно, позднее для памяти: «С этого времени начал составлять астрономические чертежи».
Это самые старые из сохранившихся рукописных отрывков Циолковского.
Чрезвычайно любопытно, что среди планет он размещал и астероиды, описывал «жизнь без тяжести» попавших туда человеческих существ. Таким образом, занятия астрономией явились первой подготовкой к разработке идей космической навигации, которыми Циолковский стал заниматься позднее.
Верный своему прочно укоренившемуся принципу экспериментальной проверки теоретических построений, он уже при составлении этих первых схем намечает опыты, которые’ считает необходимым произвести в связи с изучением свободного от силы тяготения пространства. На тех же листах находим надпись от 4 августа 1878 года:
«Представить посредством машины равномерно ускоренное движение тела на Луне, на Весте...»