Ровно 50 лет назад американский астронавт Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на поверхность земного спутника, Луны. Это событие произошло в ходе космической миссии «Аполлон-11», которая длилась с 16 по 24 июля 1969 года. Разумеется, перед осуществлением первого шага, астронавтам пришлось посадить на поверхность Луны огромный космический корабль, и в этом им здорово помог бортовой компьютер под названием Apollo Guidance Computer (AGC). Этот компьютер поистине удивителен, потому что он смог проконтролировать движение аппарата, будучи намного слабее современного iPhone.
Разработка компьютера была начата еще в 1950-е годы, в лаборатории технологического университета американского штата Массачусетс. Перед командой инженеров стояла, казалось бы, невыполнимая задача — им нужно было создать маленький компьютер, который мог уместиться внутри космического корабля и проконтролировать каждое его движение. В те времена с такими сложными вычислениями едва ли справились даже огромные вычислительные машины размером с шкаф.
Полет на Луну
Помимо того, что компьютер должен был быть компактным, он должен был потреблять минимум электроэнергии — примерно как обычная лампочка. Дело в том, что у аппарата «Аполлон-11» было очень мало топлива, и экономия энергии была очень важна. При всем этом, создателям надо было придумать для компьютера прочный корпус, который бы защитил внутренние компоненты от вибраций и ударов, возникающих во время полета.
Компьютер Apollo Guidance Computer (AGC)
На создание компьютера ушел добрый десяток лет, поэтому не удивительно, что к моменту сборки финальной версии, некоторые из использованных в нем технологий уже устарели. В конечном итоге было разработано два компьютера AGC, один из которых расположился в командном отсеке корабля «Аполлон-11», где находились кресла для всех трех астронавтов, а второй — в лунном модуле, который и сел на поверхность спутника Земли.
Внешне бортовой компьютер «Аполлон-11» был похож на калькулятор с двумя экранами. Астронавты управляли им при помощи клавиатуры, вводя по две цифры, обозначающие действие и часть корабля, которая должна его выполнить. На то, как астронавты взаимодействовали с компьютером, можно посмотреть в фильме 1995 года «Аполлон 13» с Томом Хэнксом (события, произошедшие в фильме, случились после первой высадки людей на Луну).
Характеристики бортового компьютера «Аполлон-11»
В плане мощности компьютер космического корабля был слабее электроники, устанавливаемой в современные детские игрушки. Он работал на частоте 2 мегагерца, тогда как процессоры, установленные на новые компьютеры, функционируют на частоте около 3 000 мегагерц. Объем встроенной памяти составлял 72 килобайта — это в 70 раз меньше, чем у дискет (помните эти квадратные накопители, которые вставлялись в дисководы компьютеров конца 1990-х годов?). В постоянной памяти компьютера хранились необходимые для полета программы.
Компьютер «Аполлон-11» мог запомнить меньше, чем дискеты
Он мог выполнять 40 000 операций в секунду, тогда как современный iPhone за это же время выполняет 5 триллионов операций. Получается, что он был слабее смартфона в 25 миллионов раз.
Ошибка компьютера «Аполлон-11»
Программы были написаны женщиной по имени Маргарет Гамильтон, благодаря труду которой космический корабль «Аполлон-11» однажды избежал серьезной ошибки при спуске на Луну. Дело в том, что за три минуты до прилунения, оборудование корабля дало несколько аварийных сигналов. Оказалось, что компьютер начал пытаться выполнять больше задач, чем мог осилить, но так называемая система асинхронного исполнения, которую разработала Маргарет, смогла возобновить работу компьютера.
Гамильтон и исходники программ для «Аполлон-11»
Следующая посадка на Луну
Как видно, для посадки корабля на поверхность Луны, в прошлом веке людям не были нужны особо мощные компьютеры. Возвращение человека на Луну может произойти уже в ближайшие 10 лет. Космическое агенство NASA хочет сделать это в рамках программы «Артемида» и уже разрабатывает посадочный модуль. Глава компании SpaceX хочет вернуть людей на Луну уже в 2023 году — для этого он хочет использовать космический корабль Starship. Источник