История биологии с начала XX века до наших дней

Рассматривая вопрос о границах повышения устойчивости к действию ускорения при погружении в жидкость, Циолковский отмечал, что они определяются неодинаковой плотностью разных тканей организма и их разным удельным весом. Например, плотность костной ткани позвоночных относительно высока, тогда как легочная ткань, заполненная воздухом, имеет небольшую плотность. По этой причине во время вдоха при погружении в воду, устойчивость животных к действию ускорений снижается, так как при этом возникают повреждения легких.

Большое внимание уделял Циолковский вопросу о влиянии невесомости на живые организмы, отчетливо понимая, что успешное изучение этой проблемы связано с возможностью моделирования условий невесомости в эксперименте. Его заслугой является первое научно обоснованное описание различных способов получения состояния невесомости.

Реальное состояние кратковременно пониженной весомости и даже полной невесомости, по мнению Циолковского, наблюдается при свободном падении специальных камер. Для получения более длительного состояния невесомости в наземных условиях Циолковский предложил использовать специальное устройство, представляющее собой U-образную трубу большого диаметра: внутри трубы по рельсовому пути движется тележка; сначала она как бы «падает» вниз, далее по инерции поднимается вверх и затем снова падает. При этом периодически возникает состояние невесомости. Идеи Циолковского были впоследствии использованы советскими и зарубежными исследователями.

Через 62 года после выхода в свет книги Циолковского «Грезы о земле и небе» (1895), в которой приводилось описание устройства для получения невесомости в наземных условиях, американский исследователь У. Уолтон (1957) предложил использовать с этой целью специальное устройство, названное им «гравитроном». Принцип работы «гравитрона» заключается в том, что невесомость возникает при свободном падении кабины в подковообразной трубе высотой 240 м., из которой для исключения трения выкачан воздух. Фактически это модернизация проекта Циолковского.