ในช่วงปลายปี 1950 ก่อนที่องค์การนาซ่าจะมีความตั้งใจที่จะไปยังดวงจันทร์ - หรือต้องการคอมพิวเตอร์เพื่อไปที่นั่น - MIT Instrumentation Laboratory ได้ออกแบบและสร้างเครื่องต้นแบบขนาดเล็กที่พวกเขาหวังว่าสักวันหนึ่งจะบินไปยังดาวอังคาร 1 ของเรื่องนี้ที่นี่) โพรบขนาดเล็กนี้ใช้คอมพิวเตอร์เอนกประสงค์พื้นฐานขนาดเล็กสำหรับการเดินเรือโดยใช้ระบบเฉื่อยสำหรับขีปนาวุธขีปนาวุธเรือดำน้ำและเครื่องบินที่ห้องแล็บได้ออกแบบและสร้างขึ้นสำหรับกองทัพตั้งแต่สงครามโลกครั้งที่สอง
ผู้คนในห้องทดลองใช้เครื่องมือคิดว่าแนวคิด Mars Probe ของพวกเขาและโดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบนำทางจะเป็นที่สนใจของผู้ที่เกี่ยวข้องในการสำรวจดาวเคราะห์ที่มีประสบการณ์เช่นกองทัพอากาศสหรัฐและห้องปฏิบัติการขับเคลื่อนเจ็ต แต่เมื่อแล็บ MIT เข้าหาพวกเขาเอนทิตี้ทั้งไม่สนใจ กองทัพอากาศกำลังออกจากธุรกิจอวกาศและ JPL มีแผนที่จะใช้ยานอวกาศของตนเองทำการนำทางจากจานสื่อสาร Goldstone ขนาดใหญ่ในทะเลทรายโมฮาวี จานเรดาร์ขนาด 26 เมตรถูกสร้างขึ้นเพื่อติดตามยานสำรวจโพรบหุ่นยนต์รุ่นแรก
ทั้งกองทัพอากาศและ JPL แนะนำให้แล็บพูดคุยกับประชาชนว่าเป็นองค์การนาซ่าที่เพิ่งจัดตั้งขึ้นใหม่
สมาชิกแล็บเยี่ยมชม Hugh Dryden รองผู้ดูแลระบบของ NASA ใน Washington D.C. และ Robert Chilton ซึ่งเป็นผู้นำสาขา Flight Dynamics ของ NASA ที่ Langley Research Center ชายทั้งสองคิดว่าห้องแล็บทำงานได้ดีมากในการออกแบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งในคอมพิวเตอร์แนะนำ องค์การนาซ่าตัดสินใจให้เงินสนับสนุนจำนวน 50,000 ดอลลาร์สหรัฐเพื่อศึกษาต่อในแนวคิดนี้
ต่อมามีการจัดประชุมขึ้นระหว่างผู้นำของห้องทดลองคือดร. ชาร์ลส์สตาร์กเดรเปอร์และผู้นำนาซ่าคนอื่น ๆ เพื่อหารือเกี่ยวกับแผนการระยะยาวต่างๆที่องค์การนาซ่ามีอยู่ในใจและวิธีการออกแบบของแล็บ หลังจากการประชุมหลายครั้งได้มีการพิจารณาแล้วว่าระบบควรประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ดิจิทัลที่ใช้งานทั่วไปที่มีการควบคุมและแสดงผลสำหรับนักบินอวกาศอวกาศอวกาศหน่วยคำแนะนำเฉื่อยกับไจโรและเครื่องเร่งความเร็วและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สนับสนุนทั้งหมด ในการอภิปรายทั้งหมดนี้ทุกคนเห็นด้วยกับนักบินอวกาศควรมีบทบาทในการปฏิบัติการยานอวกาศและไม่เพียงแค่พร้อมสำหรับการขี่เท่านั้น และประชาชนนาซ่าทุกคนชอบความสามารถในการนำทางด้วยตนเองเนื่องจากมีความกลัวว่าสหภาพโซเวียตอาจรบกวนการสื่อสารระหว่างยานอวกาศของสหรัฐฯกับภาคพื้นดินซึ่งเป็นอันตรายต่อภารกิจและชีวิตของนักบินอวกาศ
แต่แล้วโครงการอพอลโลก็เกิด ประธานาธิบดีจอห์นเอฟ. เคนเนดีท้าทายนาซ่าเมื่อเดือนเมษายน 2504 เพื่อขึ้นฝั่งบนดวงจันทร์และกลับสู่โลกอย่างปลอดภัยก่อนสิ้นทศวรรษ เพียงสิบเอ็ดสัปดาห์ต่อมาในเดือนสิงหาคม 1961 สัญญาสำคัญฉบับแรกของ Apollo ได้ลงนามกับ MIT Instrumentation Laboratory เพื่อสร้างแนวทางและระบบนำทาง
“ เรามีสัญญา” Dick Battin วิศวกรที่แล็บซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมออกแบบ Mars Probe กล่าว“ แต่…เราไม่รู้ว่าเราจะทำงานนี้ได้อย่างไรนอกจากจะลองทำแบบจำลองหลังจากดาวอังคารของเรา สอบสวน.”
ส่วนหนึ่งของตำนานคอมพิวเตอร์ Apollo Guidance Computer (AGC) คือข้อกำหนดบางอย่างที่ระบุไว้ในข้อเสนอ 11 หน้าของ Lab นั้นถูกดึงออกมาจากอากาศบางโดย Doc Draper เนื่องจากขาดตัวเลขที่ดีกว่า - และการรู้ว่ามันจะต้องพอดีกับยานอวกาศ - เขาบอกว่ามันจะมีน้ำหนัก 100 ปอนด์มีขนาด 1 ลูกบาศก์ฟุตและใช้พลังงานน้อยกว่า 100 วัตต์
แต่ในเวลานั้นมีสเป็คน้อยมากที่ทราบเกี่ยวกับส่วนประกอบหรือยานอวกาศของอพอลโลเนื่องจากไม่มีสัญญาอื่นถูกปล่อยออกมาและ NASA ยังไม่ได้ตัดสินใจเกี่ยวกับวิธีการของมัน (โดยตรงขึ้น Earth Orbit Rendezvous หรือ Lunar Orbit Rendezvous) ประเภทของยานอวกาศที่จะไปดวงจันทร์
“ เราพูดว่า 'เราไม่รู้ว่างานนี้เป็นอะไร แต่นี่คือคอมพิวเตอร์ที่เรามีและเราจะทำงานต่อไปเราจะพยายามขยายมันเราจะทำทุกอย่างเท่าที่ทำได้” แบททินกล่าว . “ แต่มันเป็นคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวที่ทุกคนมีในประเทศที่สามารถทำงานนี้ได้…ไม่ว่างานนี้จะเป็นอะไรก็ตาม”
แบททินจำได้ว่าในตอนแรกตัวเลือกสำหรับการบินไปยังดวงจันทร์จะเป็นจุดนัดพบของวงโคจรโลกซึ่งส่วนต่าง ๆ ของยานอวกาศจะเปิดตัวจากโลกและรวมตัวกันในวงโคจรของโลกและบินไปยังดวงจันทร์ แต่ในที่สุดแนวคิดวงโคจรนัดพบของดวงจันทร์ก็จะหายไป - ซึ่งคนงานจะแยกออกจาก Command Module และลงจอดบนดวงจันทร์
“ ดังนั้นเมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้นดังนั้นคำถามคือ…เราต้องการระบบคำแนะนำใหม่และแตกต่างสำหรับโมดูล Lunar มากกว่าที่เรามีสำหรับ Command Module หรือไม่” แบททินกล่าวว่า “ เราจะทำอย่างไรกับสิ่งนั้น? เราเชื่อว่านาซ่าใช้ระบบคอมพิวเตอร์เดียวกันในยานอวกาศทั้งคู่ พวกเขามีภารกิจที่แตกต่างกัน แต่เราสามารถใส่ระบบที่ซ้ำกันในโมดูลจันทรคติ นั่นคือสิ่งที่เราทำ”
งานแนวคิดเริ่มต้นเกี่ยวกับ Apollo Guidance Computer (AGC) ดำเนินไปอย่างรวดเร็วโดย Battin และกลุ่ม Milt Trageser, Hal Laning, David Hoag และ Eldon Hall ทำหน้าที่กำหนดค่าโดยรวมสำหรับการนำทางการนำทางและการควบคุม
คำแนะนำหมายถึงการกำกับการเคลื่อนไหวของยานในขณะที่การนำทางอ้างถึงการกำหนดตำแหน่งปัจจุบันอย่างแม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เกี่ยวกับปลายทางในอนาคต การควบคุมหมายถึงการควบคุมทิศทางการเคลื่อนที่ของยานพาหนะและในทิศทางที่เกี่ยวข้องกับทัศนคติ (หันเหระดับเสียงและม้วน) หรือความเร็ว (ความเร็วและทิศทาง) ความเชี่ยวชาญของ MIT เน้นที่คำแนะนำและการนำทางในขณะที่วิศวกรของนาซ่าโดยเฉพาะผู้ที่มีประสบการณ์ในการทำงานในโครงการปรอท - เน้นคำแนะนำและการควบคุม ดังนั้นทั้งสองหน่วยงานจึงทำงานร่วมกันเพื่อสร้างประลองยุทธ์ที่จะต้องใช้ตามข้อมูลจากไจโรและเครื่องเร่งความเร็วและวิธีการจัดทำส่วนประลองยุทธ์ของคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์
สำหรับ MIT Instrumentation Lab ความกังวลอย่างหนึ่งเกี่ยวกับ Apollo Guidance Computer คือความน่าเชื่อถือ คอมพิวเตอร์จะเป็นสมองของยานอวกาศ แต่ถ้ามันล้มเหลวล่ะ? เนื่องจากความซ้ำซ้อนเป็นวิธีการแก้ไขปัญหาความน่าเชื่อถือขั้นพื้นฐานผู้คนในห้องแล็บจึงแนะนำให้รวมคอมพิวเตอร์สองเครื่องไว้บนเครื่องพร้อมกับสำรองหนึ่งเครื่อง แต่ North American Aviation - บริษัท ที่สร้าง Apollo Command and Service Modules ได้ประสบปัญหาของตัวเองตามข้อกำหนดด้านน้ำหนัก อเมริกาเหนือหยุดชะงักตามขนาดและพื้นที่ของคอมพิวเตอร์สองเครื่องอย่างรวดเร็วและองค์การนาซ่าเห็นด้วย
แนวคิดอีกประการสำหรับความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นรวมถึงการมีบอร์ดสำรองและโมดูลอื่น ๆ บนยานอวกาศเพื่อให้นักบินอวกาศสามารถ“ ซ่อมบำรุงในเที่ยวบิน” แทนที่ชิ้นส่วนที่ชำรุดในระหว่างที่อยู่ในอวกาศ แต่ความคิดของนักบินอวกาศดึงช่องว่างหรือพื้น โมดูลและการแทรกแผงวงจรสำรองในขณะที่เดินไปยังดวงจันทร์ดูเหมือนเป็นเรื่องผิดปกติ - ถึงแม้ว่าตัวเลือกนี้จะได้รับการพิจารณาเป็นระยะเวลานาน
“ เราพูดว่า“ เราจะทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องนี้น่าเชื่อถือ” แบททินเล่า “ วันนี้คุณจะถูกโยนออกจากโปรแกรมหากคุณบอกว่าคุณกำลังจะสร้างมันขึ้นมาเพื่อให้มันไม่ล้มเหลว แต่นั่นคือสิ่งที่เราทำ”
ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2507 ห้องทดลองเริ่มออกแบบ AGC รุ่นอัพเกรดเพื่อใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีที่ได้รับการปรับปรุง หนึ่งในสิ่งที่ท้าทายที่สุดของภารกิจอพอลโลคือการคำนวณตามเวลาจริงเพื่อนำทางยานอวกาศไปยังดวงจันทร์และด้านหลัง เมื่อวิศวกรที่แล็บเริ่มทำงานในโครงการครั้งแรกคอมพิวเตอร์ยังคงต้องพึ่งพาเทคโนโลยีแอนะล็อก คอมพิวเตอร์อะนาล็อกนั้นไม่เร็วหรือเชื่อถือได้เพียงพอสำหรับภารกิจสู่ดวงจันทร์
วงจรรวมซึ่งเพิ่งถูกคิดค้นในปีพ. ศ. 2502 ปัจจุบันมีความสามารถน่าเชื่อถือและมีขนาดเล็กลง พวกเขาสามารถแทนที่การออกแบบก่อนหน้านี้โดยใช้วงจรทรานซิสเตอร์หลักใช้พื้นที่น้อยลงประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ เร็วที่สุดเท่าที่เทคโนโลยีก้าวหน้าไปตั้งแต่ MIT ชนะสัญญา AGC ในปี 2504 พวกเขารู้สึกมั่นใจถึงเวลารอคอยจนกระทั่งเที่ยวบินแรกของ Apollo จะช่วยให้เกิดความน่าเชื่อถือมากขึ้นและลดค่าใช้จ่ายลง จากการตัดสินใจนั้น AGC กลายเป็นหนึ่งในคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้วงจรรวมและในไม่ช้าสองในสามของจำนวน microcircuits ทั้งหมดที่ผลิตในสหรัฐนั้นถูกใช้เพื่อสร้างต้นแบบคอมพิวเตอร์ Apollo
คำบรรยายภาพนำ: วงจรรวมก่อนหน้านี้เรียกว่าวงจรรวมของ Fairchild 4500a มารยาทภาพ: เดรเปอร์
แม้ว่าองค์ประกอบการออกแบบจำนวนมากสำหรับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์เริ่มเข้าที่ แต่ปัญหาที่จู้จี้ในช่วงกลางปี 1960 ก็ชัดเจนว่า: หน่วยความจำ การออกแบบดั้งเดิมซึ่งใช้ Mars Probe นั้นมีหน่วยความจำคงที่เพียง 4 กิโลไบต์และสามารถลบได้ 256 คำ ในขณะที่ NASA ได้รับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรแกรม Apollo ความต้องการหน่วยความจำก็เพิ่มขึ้นถึง 10 K จากนั้น 12, 16, 24 และในที่สุดก็ถึง 36 กิโลไบต์ของหน่วยความจำคงที่และ 2 K oferasable
ระบบห้องปฏิบัติการที่คิดค้นขึ้นนั้นเรียกว่าหน่วยความจำเชือกแกน (core rope memory) ด้วยซอฟต์แวร์ที่ถูกสร้างขึ้นอย่างระมัดระวังด้วยลวดโลหะผสมนิกเกิลที่ทอด้วยแม่เหล็ก 'โดนัท' เพื่อสร้างหน่วยความจำที่ไม่สามารถลบได้ ในภาษาของคอมพิวเตอร์และศูนย์ถ้ามันเป็นหนึ่งมันก็วิ่งผ่านโดนัท; หากเป็นศูนย์สายจะวิ่งไปรอบ ๆ สำหรับชิ้นส่วนหน่วยความจำหนึ่งชิ้นใช้ลวดที่มัดครึ่งไมล์ผ่านแกนแม่เหล็ก 512 แกน หนึ่งโมดูลสามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่า 65,000 ชิ้น
Battin เรียกกระบวนการในการสร้าง core-ropememory ของวิธี LOL
“ หญิงชราตัวน้อย” เขากล่าว “ ผู้หญิงในโรงงาน Raytheon จะสานซอฟต์แวร์เข้ากับหน่วยความจำเชือกหลักนี้อย่างแท้จริง”
ในขณะที่ผู้หญิงทำการทอผ้าเป็นหลักพวกเขาไม่จำเป็นต้องแก่ Raytheon จ้างอดีตคนงานสิ่งทอหลายคนเชี่ยวชาญในการทอผ้าซึ่งต้องการปฏิบัติตามคำแนะนำอย่างละเอียดเพื่อสานสายไฟ
เมื่อความทรงจำเกี่ยวกับแกนเชือกถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกกระบวนการนี้ค่อนข้างใช้แรงงานมาก: ผู้หญิงสองคนจะนั่งอยู่ตรงข้ามกันพวกเขาจะสานด้วยมือของสายไฟผ่านแกนแม่เหล็กเล็ก ๆ ผลักเข็มด้วยลวดที่แนบมาจากด้านหนึ่ง ที่อื่น ๆ ในปี 1965 มีการใช้วิธีการเชิงกลมากขึ้นในการทอสายโดยใช้เครื่องจักรสิ่งทอที่ใช้ในอุตสาหกรรมการทอผ้าของนิวอิงแลนด์ แต่ถึงกระนั้นกระบวนการก็ช้ามากและโปรแกรมหนึ่งอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนในการสานด้วยเวลาที่มากขึ้นในการทดสอบ ข้อผิดพลาดใด ๆ ในการทอผ้าหมายความว่ามันจะต้องทำซ้ำ คอมพิวเตอร์ Command Module มีโมดูลแกนเชือกหกชุดในขณะที่คอมพิวเตอร์ Lunar Module ถือเจ็ดชุด
โดยรวมมีชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์ประมาณ 30,000 ชิ้น แต่ละองค์ประกอบจะถูกทดสอบและทดสอบด้วยแรงดันไฟฟ้า ความล้มเหลวใด ๆ ที่เรียกว่าสำหรับการปฏิเสธองค์ประกอบ
“ แม้ว่าหน่วยความจำจะมีความน่าเชื่อถือ” แบททินกล่าว“ สิ่งที่องค์การนาซ่าไม่ชอบเกี่ยวกับเรื่องนี้ก็คือข้อเท็จจริงที่ว่าคุณต้องมีตั้งแต่แรกเพื่อตัดสินใจว่าโปรแกรมคอมพิวเตอร์จะเป็นอย่างไร พวกเขาถามเราว่า 'จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราเปลี่ยนแปลงในนาทีสุดท้าย' และเราบอกว่าเราไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในนาทีสุดท้ายและเมื่อใดก็ตามที่คุณต้องการเปลี่ยนหน่วยความจำหมายถึงการเลื่อนหลุดหกสัปดาห์ต่ำสุด เมื่อ NASAsaid ที่ทนไม่ได้เราบอกพวกเขาว่า“ นั่นเป็นวิธีที่คอมพิวเตอร์นี้และไม่มีคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นเหมือนที่คุณสามารถใช้งานได้”
ในขณะที่การออกแบบและสร้างฮาร์ดแวร์ทั้งหมดล้วนเป็นสิ่งที่ท้าทายในขณะที่ AGC ก้าวหน้าไปจนถึงปี 1965 และในปี 1966 ขนาดและความซับซ้อนของอีกแง่มุมหนึ่งก็คือการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ มันกลายเป็นปัญหาการกำหนดที่สำคัญของคอมพิวเตอร์ในการประชุมทั้งระยะเวลาและข้อกำหนด
การเขียนโปรแกรมทั้งหมดทำโดยทั่วไปในรายการและศูนย์, การเขียนโปรแกรมภาษาแอสเซมบลี ในการออกแบบซอฟต์แวร์เพื่อดำเนินงานที่ซับซ้อนวิศวกรซอฟต์แวร์จำเป็นต้องหาวิธีที่ชาญฉลาดเพื่อให้พอดีกับรหัสภายในข้อ จำกัด ของหน่วยความจำ และแน่นอนว่าไม่มีการทำ hadever นี้มาก่อนอย่างน้อยก็ไม่ถึงระดับและความซับซ้อนนี้ เวลาที่กำหนด AGC อาจต้องประสานงานหลายอย่างพร้อมกัน: การคำนวณจากเรดาร์การคำนวณวิถีการแก้ไขข้อผิดพลาดบนไจโรการกำหนดว่าจะยิงจรวดขับไล่หรือการส่งข้อมูลใหม่ไปยังสถานีภาคพื้นดินของนาซา .
Hal Laning คิดค้นสิ่งที่เขาเรียกว่าโปรแกรมผู้บริหารซึ่งมอบหมายงานที่มีลำดับความสำคัญต่างกันและอนุญาตให้งานที่มีลำดับความสำคัญสูงเข้ามาก่อนหน้างานที่มีลำดับความสำคัญต่ำ คอมพิวเตอร์สามารถจัดสรรหน่วยความจำระหว่างงานที่แตกต่างกันและติดตามตำแหน่งที่งานถูกขัดจังหวะ
ทีมซอฟต์แวร์ของ Lab เริ่มออกแบบซอฟต์แวร์ด้วยความสามารถในการกำหนดตารางเวลาที่สามารถระบุคำสั่งที่สำคัญที่สุดและอนุญาตให้ทำงานได้โดยไม่หยุดชะงักจากคำสั่งที่สำคัญน้อยกว่า
อย่างไรก็ตามในฤดูใบไม้ร่วงปี 2508 มันก็เห็นได้ชัดว่านาซ่าคอมพิวเตอร์อพอลโลอยู่ในปัญหาร้ายแรงขณะที่การพัฒนาโปรแกรมต่าง ๆ มีความหมายตามกำหนดการ ความจริงที่ว่าปริมาณที่ไม่รู้จักที่เรียกว่า 'ซอฟต์แวร์' สามารถชะลอโปรแกรม Apollo ทั้งหมดนั้นไม่ได้รับการตอบรับอย่างดีจากองค์การนาซ่า
ถัดไป: ส่วนที่ 3 หาได้ทั้งหมด
