Sámuel, Hajna
19 °C
30 °C
Index - In English In English Eng

Gyengébb volt, mint egy Commodore 64, mégis elvezetett a Holdig

GettyImages-515392088
2019.07.20. 11:35

A holdra szállás sok szempontból állította hatalmas kihívás elé a mérnököket, ezek közül az egyik legkeményebb az Apollo-űrhajók fedélzeti számítógépének megépítése volt. A NASA floridai központjában az idegenvezetők azt szokták kérni a látogatóktól, hogy vegyék elő a telefonjukat, és gondoljanak bele, hogy abban garantáltan nagyobb számítási kapacitás van, mint ami az egész NASA-nak a rendelkezésére állt az első Hold-utazás idején. A fedélzeti számítógépnél ehhez képest még az is extra igény volt, hogy nagyon strapabíró legyen, nagyon megbízható és kényelmesen kicsi. A hatvanas években a számítógép szó háromajtós szekrény méretű monstrumokat jelentett, egy olyat pedig mégsem lehetett az űrhajóba tenni.

73 kilobyte mindenre elég

Valójában a fedélzeti számítógép volt a legelső dolog, amin elkezdődött a konkrét munka az egész Apollo-programban, még az űrhajók, a hajtóművek vagy az űrruhák megtervezése előtt. A NASA két hónappal Kennedy elnök híres beszéde után leszerződött a világ első számú műszaki egyetemének számító MIT-val, hogy építsenek meg egy számítógépet, ami elvezet egy űrhajót a Holdig és vissza. Lehetőleg ne legyen sokkal nagyobb egy aktatáskánál, bírja az űrutazás zord körülményeit, és legyen ezer százalékig biztos a működése, mert ha hibázik, az emberéletekbe kerülhet, amit az USA nem engedhet meg az űrverseny kellős közepén. Ja, és a lyukkártyás működési alapelv, ahogy akkoriban minden számítógép dolgozott, magától értetődő módon nem jöhetett számításba, szóval gyakorlatilag az egész számítástechnikát az alapoktól kellett újra kitalálni az MIT laborjában.

A fedélzeti számítógép (pontosabban számítógépek, hiszen kellett egy a leszállóegységbe, és egy a Hold körül keringő parancsnoki modulba is) feladata gyakorlatilag annyi volt, hogy a radarból, a különféle szenzorokból és a földi irányítóközpontból érkező adatok alapján irányítsa a hajtóműveket, és navigálja az űrhajót úgy, hogy az tényleg oda menjen, ahová indult. Közben pontosan regisztrálja a helyzetét, és erről valós időben tájékoztassa az űrhajósokat és a NASA-t. Nem hangzik túl bonyolultan, de az akkori technológiai színvonal mellett ez a lehetetlennel határos feladatnak tűnt.

Olyannyira, hogy volt idő, amikor úgy tűnt, a számítógép lesz az egész Apollo-program leggyengébb láncszeme, és miatta kell elhalasztani Armstrongék történelmi utazását. 1966-ban például belefutottak abba a problémába, hogy papíron ugyan már minden működött, de a gép szoftvere másfélszer annyi helyet foglalt, mint amennyit a hardver képes lett volna kezelni.

A gép – egy 32 kilós, 61*32*17 centis aranyszínű hasáb – végül elkészült, az MIT-labor tervei alapján a Raytheon hadiipari cég építette meg. Ez volt az első, integrált áramkörökből álló számítógép: 2800 csipből állt. A számítási teljesítményét a nagyon erősen specializált működése miatt nem is nagyon lehet a mai gépekkel összemérni, de nagyjából annyit tudott, mint a bő egy évtizeddel később piacra kerülő első otthoni számítógépek, az Apple II vagy a TRS-80. Vagyis a Magyarországon első hobbiszámítógépeként ismert Commodore 64 és ZX Spectrum már sokkal erősebb volt nála. A memóriája mindössze 73 kbyte volt – nagyjából a tizede annak, amit egy gyengébb telefonnal készített szelfi elfoglal.

És mégis elvitte az embert a Holdra, és vissza is hozta.

Az Apollo-űrhajók fedélzeti számítógépe
Az Apollo-űrhajók fedélzeti számítógépe
Fotó: Wikimedia Commons

Error 1201

A holdra szálláskor aztán a lehető legkényesebb időpontban, a landolás megkezdésekor ütött be kis híján a katasztrófa. Amikor Armstrongék leszállóegysége elszakadt a parancsnoki modultól, és elkezdték a süllyedést a Hold felszíne felé, a számítógép az eredeti terveknek megfelelően, 85 százalékos terhelésen dolgozott. Buzz Aldrin a földi irányítás utasítására betáplálta a gépbe az 1668-as parancsot, ami a modul magassági pozícióját számolta ki és jelezte valós időben. A gép erre az 1201-es hibát dobta, vagyis túlterhelést jelzett. Aldrin újra beütötte az 1668-at – a géphez direkt egy túlméretezett billentyűzetet építettek, hogy a szkafanderek kesztyűiben is lehessen gépelni rajtuk –, az eredmény most egy másik túlcsordulási hiba, az 1202-es lett.

Úgy tűnt, a legfontosabb adatot, a felszíntől való távolságot nem tudják meghatározni landolás közben. Ez a küldetés azonnali megszakításával járt volna, hiszen nem tudnak biztonságosan leszállni (és akkor még szó sem volt arról, hogy Armstrong kénytelen lesz felülírni a landolás eredeti helyét, mert kiderül, hogy egy sziklákkal teleszórt krátert sikerült kinézni leszállóhelynek).

Itt jött a képbe a fedélzeti számítógép zseniálisan megalkotott szoftvere. A gép négy perc alatt ötször indította újra magát, és eközben, hogy csökkentse a saját terhelését, fokozatosan kilőtte az alacsonyabb prioritású feladatait. Így végül maradt számítási kapacitás a magasságmérésre, és az űrhajósok biztonságosan leszállhattak a Holdon.

A túlterhelést az okozta, hogy a számítógép továbbra is feldolgozta a parancsnoki modul radarjának adatait is, ami plusz 13 százalékot adott hozzá a terheléshez. Ez egy ismert hiba volt, az Apollo–5 repülése során fedezték fel a mérnökök. Viszont tudták, hogy a számítógép képes úgy kontrollálni magát, hogy megbirkózik a hibával, így inkább ennek tudatában indították az Apollo–11-et a Holdra, és nem kockáztatták, hogy egy új és alig tesztelt radarrendszerrel vágjanak neki az útnak.

(Borítókép: A Saturn V óriásrakéta kilövése 1969-ben. Fotó: Bettmann / Getty Images)