Первые годы описываемого периода были наиболее безмятежными в жизни Константина Эдуардовича, хотя они и протекали в обстановке самой напряженной работы и более чем скромных условий существования.
В 1880 году Циолковский сделал первую попытку послать в большой «толстый» журнал «Русская мысль» свою научную работу «Графическое изображение ощущений». В ней он доказывал следующий тезис: «Сумма положительных ощущений каждого существа в течение всей его жизни равна сумме отрицательных ощущений в течение той же жизни, так что алгебраическая сумма ощущений всей жизни равна нулю».
Статью, однако, не напечатали, рукопись же ее затерялась.
Константин Эдуардович снова вернулся к одной из излюбленных тем своих работ.
Еще до начала педагогической деятельности, в 1879 году, Циолковский занимался проблемой преодоления силы тяготения. К этой совершенно оригинальной и никем еще не разработанной проблеме он то и дело возвращался и в дальнейшем. Ранние попытки самостоятельной научной разработки данного вопроса явились своего рода вступлением в ту самостоятельную работу, которую он написал в начале 1883 года в тиши провинциального захолустья.
Рукопись начата была весной 1883 года и носила заголовок «Свободное пространство». В ней Константин Эдуардович подвергал подробному анализу те явления, которые пришлось бы наблюдать человеку, если бы ему удалось проникнуть в межпланетное пространство, — идея, которая не оставляла Циолковского до самого конца его долгой жизни. Константин Эдуардович иллюстрировал свою работу не только силовыми схемами, но и многочисленными схематическими рисунками людей, которые находятся в совершенно иных условиях тяготения, чем это имеет место на земле, и потому принимают самые причудливые позы и положения. Крайне занимают при этом Константина Эдуардовича биологические вопросы о работе человеческого организма в столь необычайных для него условиях тяготения и при отсутствии земной атмосферы.
Во второй половине того же года рукопись, судя по датам на ней, была закончена, причем она была настолько уже выношена и предварительно продумана автором, что он писал ее прямо набело, без черновика. В таком виде она сохранилась и до сегодня, с пометкой автора: «Юношеская работа».
Помимо других достоинств, эту работу отличала могучая, неисчерпаемая фантазия автора, не искажающая в то же время подлинной научности.
Замечательно то, что Константин Эдуардович за двадцать лет до своей знаменитой работы «Исследование мировых пространств реактивными приборами» выдвинул в этой рукописи реактивный принцип для космических полетов. В главе «Кривое движение с помощью газа или жидкости или даже твердой опоры», датированной 28 марта 1883 года, Циолковский писал, иллюстрируя свои рассуждения эскизом: