A A A

Maszyny nie z tej ziemi

PC Format 5/2019
W tym roku mija dokładnie pół wieku, odkąd świat zobaczył, jak Armstrong i Aldrin radośnie podskakują na powierzchni Księżyca. W marcu wysłaliśmy w kosmos pierwszą kapsułę pasażerską Dragon 2. Żaden z tych faktów nie miałby miejsca, gdyby nie komputery. I to nie byle jakie, bo kosmiczne. Katarzyna Bielińska

Apollo

Interfejs komputera, który zaprowadził misję Apollo na Księżyc, nie tylko przypominał kalkulator, ale też miał podobną moc obliczeniową. Wykorzystano w nim pamięć ferrytową, którą tworzyły magnetyczne rdzenie połączone cienkimi drucikami.

Apollo o mocy kalkulatora

Wyzwanie, jakie mieli przed sobą konstruktorzy ze słynnego MIT (Massachusetts Institute of Technology), bo to do nich należało zbudowanie komputera pokładowego misji Apollo, było nie byle jakie. Dotarcie na Księżyc wymaga bowiem czegoś więcej niż skierowania rakiety w stronę białej kuli na niebie – trzeba wiedzieć dokładnie, gdzie statek będzie za trzy dni, jak wejść na orbitę Srebrnego Globu, jak na nim wylądować, ponownie wzbić się w górę i bezpiecznie wrócić do domu. Wszystko to wymagało maszyny o znacznie większej mocy obliczeniowej niż ta, którą miał Gemini. Apollo Guidance Computer ważył 31,7 kg i mógł przeprowadzać 42 tysiące operacji na sekundę.

Pamięć stała była pamięcią ferrytową (odporną na promieniowanie i niezawodną) o pojemności 37 tysięcy 16-bitowych słów maszynowych, kasowalna zaś (czyli odpowiednik dzisiejszej pamięci RAM) mieściła 2048 16-bitowych słów maszynowych. Wprawdzie w dokumentacji opisującej komputer statku kosmicznego (tzw. moduł księżycowy) oraz podręczniku NASA ze specyfikacją komputera modułu dowodzenia nie pojawia się określenie bajt, ale gdyby przeliczyć pojemność dysków twardych i RAM-u użytych w Apollo 11 na tę miarę, to wyniosłaby – odpowiednio – zawrotne 74 i 4 kilobajty. Krążące w internecie powiedzenie, że komputer odpowiedzialny za lądowanie na Księżycu miał moc obliczeniową kalkulatora, nie jest więc dalekie od prawdy. Maszyna może też budzić skojarzenia z elektronicznym liczydłem z powodu wyglądu interfejsu, za pomocą którego astronauci komunikowali się z komputerem pokładowym – panel był bowiem wyposażony w ciekłokrystaliczny wyświetlacz oraz klawiaturę numeryczną do wpisywania komend.

Pamięć ferrytową, wykorzystaną w AGC, tworzyły tysiące magnetycznych rdzeni połączonych cienkimi drucikami. Za tę część przygotowań do księżycowej wyprawy odpowiadały emerytowane włókniarki zatrudnione przez firmę Raytheon. Panie te z niezwykłą precyzją przewlekały druciki według określonego wzoru – i można powiedzieć, że im właśnie pamięć AGC zawdzięcza nie tylko swoją wstrząsającą jak na owe czasy 74-kilobajtową pojemność, ale też nazwę LOL (ang. little old ladies, małe starsze panie).

Skylab zbiera doświadczenia

Na szczególne miejsce w historii kosmicznej komputeryzacji zasługuje Skylab. Powodów jest co najmniej kilka. Na pokładzie pierwszej amerykańskiej badawczej stacji kosmicznej, wystrzelonej na orbitę w 1973 roku, znalazł się komputer TC-1 opracowany na podstawie maszyn serii IBM 360. Choć różnił się on od standardowych „ziemskich” modeli maszyn cyfrowych tym, że był nie 32-, ale 16-bitowy, co znacznie uprościło proces programowania, TC-1 był zdecydowanie najnowocześniejszym w historii lotów kosmicznych komputerem pokładowym. Maszyna wyposażona w pamięć ferrytową 416 KB wykonywała około 400 tysięcy operacji na sekundę. Mimo że brzmi to niewiarygodnie, maszyny cyfrowe zastosowane w następnych programach kosmicznych były znacznie mniej nowoczesne niż te produkowane dla tzw. mas na Ziemi.

Dlaczego? W laboratorium Skylab po raz pierwszy stwierdzono, że przenikające przez osłony statków wysokoenergetyczne promieniowanie kosmiczne po trafieniu w krzemowy układ scalony może spowodować skok napięcia, zakłócenie sygnału, a co za tym idzie – błędy w obliczeniach czy wręcz nieodwracalne unieruchomienie procesora. Konstruktorzy kosmicznych systemów komputerowych wiedzieli odtąd, że w przestrzeni pozaziemskiej najlepiej sprawdzą się jak najprostsze procesory o dużych rozmiarach elementów składowych, które łatwiej rozproszą szkodliwą energię – czyli elektroniczne dinozaury, które na Ziemi byłyby już przeżytkiem.

Czółenko lata przez kable

Doświadczenia zebrane na orbitującym laboratorium badawczym Skylab stały się znakomitą bazą do opracowania najbardziej wyrafinowanej maszyny latającej – wahadłowca zwanego pieszczotliwie Czółenkiem (ang. Shuttle). W latach 80., gdy astronauci Skylaba badali Ziemię i Słońce, NASA pracowała już intensywnie nad rozwojem promu kosmicznego. To w nim znalazł się seryjnie produkowany IBM AP-101, używany wcześniej w bombowcach B-52 i B-1 oraz myśliwcu F-15. Na pokładzie pierwszego wahadłowca Columbia, który wyleciał na orbitę w 1981 r., znalazło się aż pięć maszyn AP-101, z których cztery replikowały swoje funkcje, porównując wzajemnie swoje dane ponad 500 razy na sekundę, a  piąty odgrywał rolę jednostki zapasowej.


Ocena:
Oceń:
Komentarze (0)

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść komentarzy. Komentarze wyświetlane są od najnowszych.
Najnowsze aktualności


YouTube walczy z mową nienawiści
13 grudnia 2019
Serwis zaostrza zasady dotyczące publikacji treści i zapowiada usuwanie filmów obrażających lub poniżających innych z powodu ich rasy,...


Artykuły z wydań

  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
  • 2013
  • 2012
  • 2011
  • 2010
  • 2009
  • 2008
  • 2007
Zawartość aktualnego numeru

aktualny numer powiększ okładkę Wybrane artykuły z PC Format 1/2020
Przejdź do innych artykułów
płyta powiększ płytę
Załóż konto
Co daje konto w serwisie pcformat.pl?

Po założeniu konta otrzymujesz możliwość oceniania materiałów, uczestnictwa w życiu forum oraz komentowania artykułów i aktualności przy użyciu indywidualnego identyfikatora.

Załóż konto