• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Maskinen som gjorde månuppdragen möjliga

    Astronauterna skulle mata in tvåsiffriga koder för verb och substantiv, att utföra kommandon som att avfyra propeller, eller låsa på en viss stjärna för att justera skeppet

    Vi har alla varit där:du arbetar med något viktigt, din dator kraschar, och du förlorar alla dina framsteg.

    Ett sådant misslyckande var inte ett alternativ under Apollo-uppdragen, första gången någonsin som en dator fick förtroendet att hantera flygkontroll och livsuppehållande system – och därmed livet för astronauterna ombord.

    Trots ett ökänt falskt larm under månens nedstigning som fick befälhavaren Neil Armstrongs puls att rusa, det var en rungande framgång som lade grunden för allt från modern flygelektronik till multitasking-operativsystem.

    Här är några av sätten som Apollo Guidance Computer (AGC), miljoner gånger mindre kraftfull än en 2019 smartphone, formade världen vi lever i idag:

    Microchip revolution

    Integrerade kretsar, eller mikrochips, var en nödvändig del av miniatyriseringsprocessen som gjorde det möjligt för datorer att placeras ombord på rymdfarkoster, i motsats till jätten, kraftkrävande vakuumrörsteknik som kom innan.

    Äran för deras uppfinning går till Jack Kilby från Texas Instruments, och Robert Noyce, som var med och grundade Fairchild Semiconductor och senare Intel i Mountain View, Kalifornien.

    Men NASA och försvarsdepartementet – som behövde mikrochips för att styra sina Minuteman ballistiska missiler riktade mot Sovjetunionen – accelererade avsevärt deras utveckling genom att producera efterfrågan som underlättade massproduktion.

    Integrerade kretsar, eller mikrochips, var en nödvändig del av miniatyriseringsprocessen som gjorde det möjligt för datorer att placeras ombord på rymdfarkoster, i motsats till jätten, kraftkrävande vakuumrörsteknik som kom innan

    "De hade dessa otroliga, helt vansinniga krav på tillförlitlighet som ingen omöjligen kunde föreställa sig, "Frank O'Brien, en rymdfärdshistoriker och författare till "The Apollo Guidance Computer:Architecture and Operation, sa till AFP.

    I början av 1960-talet de två byråerna köpte nästan alla mikrochips tillverkade i USA, ungefär en miljon allt sagt, tillade O'Brien, tvingar tillverkarna att förbättra sina konstruktioner och bygga kretsar som varade längre än deras tidiga livscykler på bara några timmar.

    Göra flera saker samtidigt

    Moderna datorer, som smartphonen i fickan, är i allmänhet kapabla att utföra en myriad av uppgifter på en gång:hantera e-postmeddelanden i ett fönster, en GPS-karta i en annan, olika sociala nätverksappar, hela tiden redo för inkommande samtal och sms.

    Men i den tidiga eran av datorer, vi tänkte på dem på ett helt annat sätt.

    "Det var inte mycket de blev ombedda att göra. De ombads att knacka siffror och ersätta människor som skulle göra dem på mekaniska adderingsmaskiner, " sa Seamus Tuohy, chefen för rymdsystem på Draper, som spred sig från MIT Instrumentation Laboratory som utvecklade Apollo Guidance Computer.

    Allt förändrades med Apollo Guidance Computer, en maskin i portföljstorlek som behövde jonglera med en rad viktiga uppgifter, från att navigera fartyget till att köra dess syregenerator, värmare och koldioxidskrubber.

    Istället för att en datoroperatör gav en maskin en uppsättning beräkningar och lämnade den i timmar eller till och med dagar för att komma fram till svaret – allt detta behövde göras på ett tidskänsligt sätt, med avskärningar, och möjligheten för användare (astronauter) att ge den kommandon i realtid.

    Margaret Hamilton ledde teamet som programmerade Apollos flygdator; deras kod gjorde det möjligt för maskinen att prioritera avgörande uppgifter framför icke-nödvändiga

    NASA ansåg att det krävdes en inbyggd dator för att hantera alla dessa funktioner i fall sovjeterna skulle försöka störa radiokommunikationen mellan markkontroll i Houston och amerikanska rymdskepp, och för att Apollo ursprungligen var tänkt att gå djupare in i solsystemet.

    Allt detta krävde en mjukvaruarkitektur, " varav mycket designades av ingenjör Hal Laning.

    Realtidsinmatning

    Det behövde också nya sätt för människan att interagera med maskinen som gick utöver dåtidens hålkortsprogrammering.

    Ingenjörerna kom på tre viktiga sätt:strömbrytarna som du fortfarande hittar i moderna cockpits, en handkontroll som var ansluten till världens första digitala fly-by-wire-system, och en "skärm och tangentbord"-enhet, förkortat DSKY (uttalas "dis-key").

    Astronauterna skulle mata in tvåsiffriga koder för verb och substantiv, att utföra kommandon som att avfyra propeller, eller låsa på en viss stjärna om fartyget, som förlitade sig på ett tröghetsstyrningssystem för att hålla sin tonhöjd, rulla och gira stabilt, hade börjat glida ur kurs.

    O'Brien använde metaforen om en turist som besöker USA och är hungrig men kan inte mycket engelska, och kan säga "Ät pizza" för att förmedla den grundläggande innebörden.

    "Sättet som datorn hanterade överbelastningen var ett verkligt genombrott", sa Paul Ceruzzi, en Smithsonian Institution-forskare inom flygelektronik

    Klarar provet

    Apollo 11:s mest spända ögonblick kom under de sista minuterna av dess nedstigning till månens yta, när datorns larmklockor började ringa och fick det att verka som om den hade kraschat.

    En sådan händelse kunde mycket väl ha varit katastrofal, tvingar besättningen att avbryta sitt uppdrag eller till och med skicka fartyget utom kontroll till ytan.

    Tillbaka i Houston, en ingenjör insåg att medan maskinen tillfälligt var överbelastad, dess smarta programmering gjorde det möjligt för den att automatiskt avskaffa mindre viktiga uppgifter och fokusera på landning.

    "Sättet som datorn hanterade överbelastningen var ett verkligt genombrott", sa Paul Ceruzzi, en Smithsonian Institution-forskare inom flygelektronik.

    O'Brien noterade att även om AGC var ynklig enligt moderna datorstandarder, med en klockhastighet på 1 Mhz och totalt 38Kb minne, sådana jämförelser motsäger dess sanna kaliber.

    "Med den fruktansvärt lilla kapaciteten, de kunde göra alla fantastiska saker som vi nu ser som helt normala, " han sa.

    © 2019 AFP




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com