1950 년대 후반, NASA가 달에 갈 의도가 있거나 컴퓨터가 도착하기 전에 MIT 계측 연구소는 언젠가 화성에 도착하기를 희망하는 작은 프로토 타입 프로브를 설계하고 제작했습니다 (배경 부분 읽기) 이 이야기 중 1). 이 작은 탐사선은 제 2 차 세계 대전 이래 연구소가 군사용으로 설계 및 제작 한 탄도 미사일, 잠수함 및 항공기 관성 시스템을 기반으로 작고 초보적인 범용 컴퓨터를 사용했습니다.
Instrumentation Lab의 사람들은 그들의 Mars Probe 개념, 특히 내비게이션 시스템이 미 공군 및 제트 추진 연구소와 같은 혹독한 행성 탐사 노력에 관련된 사람들에게 관심이있을 것이라고 생각했습니다. 그러나 MIT 연구소가 그들에게 접근했을 때, 어느 단체도 관심이 없었습니다. 공군은 우주 사업에서 벗어나고 있었고 JPL은 모하비 사막에있는 큰 금석 통신 접시에서 항법을 수행하여 자체 행성 우주선을 운영 할 계획을 가지고있었습니다. 26 미터 레이더 접시는 초기 로봇 파이오니어 프로브를 추적하기 위해 제작되었습니다.
공군과 JPL은 연구소가 새로 형성된 NASA 조직의 사람들과 대화 할 것을 제안했다.
랩 멤버는 워싱턴 D.C.의 NASA 부국장 휴 드라이든 (Hugh Dryden)과 랭글리 리서치 센터 (Langley Research Center)에서 NASA의 Flight Dynamics Branch를 이끌고있는 Robert Chilton을 방문했습니다. 두 사람은 랩이 디자인, 특히 안내 컴퓨터에서 매우 훌륭한 작업을 수행했다고 생각했습니다. NASA는이 개념에 대한 연구를 계속하기 위해 연구소에 50,000 달러를 주기로 결정했습니다.
나중에 랩의 리더 인 찰스 스타크 드레이퍼 박사와 다른 NASA 리더들 사이에서 NASA가 염두에 둔 다양한 장거리 계획과 랩의 디자인이 인간이 조종하는 우주선에 어떻게 적용되는지 논의하기 위해 회의가 열렸습니다. 몇 차례의 회의 후에이 시스템은 우주 비행사를위한 컨트롤과 디스플레이가있는 범용 디지털 컴퓨터, 우주 육분의, 자이로와 가속도계가있는 관성 안내 장치 및 모든 보조 전자 장치로 구성되어야합니다. 이 모든 토론에서 모든 사람들은 우주 비행사가 우주선을 타는 것뿐만 아니라 우주선을 조종하는 역할을 수행해야한다는 데 동의했습니다. 소련이 미국 우주선과 지상 간의 통신을 방해하여 우주 비행사의 임무와 생명을 위태롭게 할 우려가 있었기 때문에 모든 NASA 사람들은 특히 자 급식 항법 기능을 좋아했습니다.
그러나 프로젝트 아폴로가 탄생했습니다. 존 F. 케네디 대통령은 1961 년 4 월 NASA에게 달에 착륙하여 10 년이 끝나기 전에 안전하게 지구로 돌아 오라고 요청했다. 불과 11 주 후인 1961 년 8 월, Apollo의 첫 주요 계약이 MIT Instrumentation Laboratory와 체결되어지도 및 내비게이션 시스템을 구축했습니다.
Mars Probe 디자인 팀의 일원 인 TheLab의 엔지니어 인 Dick Battin은“계약을 체결했습니다. 그러나“우리는 화성 이후에 모델을 제작하는 것 외에는 어떻게이 작업을 수행 할 것인지 전혀 몰랐습니다. 조사."
ACO (Apollo Guidance Computer)의 지식 중 일부는 랩의 11 페이지 제안서에 나열된 일부 사양이 기본적으로 Doc Draper에 의해 얇은 공기에서 추출되었다는 것입니다. 더 나은 숫자가없고 우주선에 꼭 맞아야한다는 것을 알면서도 무게는 100 파운드, 1 입방 피트, 100 와트 미만의 전력을 사용할 것이라고 말했다.
그러나 그 당시 다른 계약이 없었기 때문에 다른 아폴로 구성 요소 또는 우주선에 대해 알려진 사양은 거의 없었으며 NASA는 아직 방법 (직접 상승, 지구 궤도 랑데부 또는 달 궤도 랑데부)을 결정하지 않았습니다. 달에 도착하는 우주선의 유형.
"우리는 '우리는 직업이 무엇인지 알지 못하지만 이것이 우리가 가진 컴퓨터이고 우리가 할 일을하고 그것을 확장 시키려고 노력할 것입니다. 우리는 최선을 다할 것입니다."라고 Battin은 말했습니다. . "하지만이 직업을 수행 할 수있는 사람이라면 누구나이 컴퓨터를 가진 유일한 컴퓨터였습니다."
Battin은 처음에 달로 날아갈 수있는 옵션이 어떻게 지구 궤도의 랑데부 일지, 우주선의 다양한 부분이 지구에서 발사되어 지구 궤도에서 결합되어 달로 날아가는 방법을 회상했습니다. 그러나 결국, 궤도 궤도의 랑데부 개념은 착륙선이 명령 모듈과 분리되어 달에 착륙하는 것으로 나타났습니다.
“그래서 문제가 발생했을 때… 우리는 명령 모듈보다 달 모듈에 대해 완전히 새롭고 다른 지침 시스템이 필요합니까?” 배틴이 말했다. “우리는 그것에 대해 무엇을 할 것입니까? NASA는 두 우주선 모두에서 동일한 [컴퓨터] 시스템을 사용하도록 확신했습니다. 그들은 다른 임무를 가지고 있지만, 우리는 음력 모듈에 복제 시스템을 넣을 수 있습니다. 이것이 우리가 한 일입니다.”
Battin과 그의 동료 Milt Trageser, Hal Laning, David Hoag 및 Eldon Hall이지도, 내비게이션 및 제어를위한 전체 구성을 수행하면서 Apollo Guidance Computer (AGC)에 대한 초기 개념 작업이 빠르게 진행되었습니다.
지도는 선박의 움직임을 지시하는 것을 의미했으며, 항법은 미래의 목적지와 관련하여 가능한 한 정확하게 현재 위치를 결정하는 것을 의미했습니다. 제어는 차량의 움직임을 지시하고, 공간에서 자세 (요, 피치 및 롤) 또는 속도 (속도 및 방향)와 관련된 방향을 지시했습니다. MIT의 전문 지식은 안내와 내비게이션에 중점을 두 었으며 NASA 엔지니어, 특히 Project Mercury에서 일한 경험이있는 엔지니어는 안내와 통제를 강조했습니다. 따라서 두 엔티티는 자이로 및 가속도계의 데이터와 조작을 컴퓨터 및 소프트웨어의 일부로 만드는 방법을 기반으로 필요한 기동을 작성하기 위해 협력했습니다.
MIT Instrumentation Lab의 경우 Apollo Guidance Computer에 대한 큰 걱정 중 하나는 신뢰성입니다. 컴퓨터는 우주선의 두뇌가 될 수 있지만 실패하면 어떨까요? 이중화는 기본 안정성 문제에 대한 알려진 솔루션이므로 The Lab 직원들은 두 대의 컴퓨터를 백업용으로 설치하는 것이 좋습니다. 그러나 아폴로 명령 및 서비스 모듈을 구축하는 회사 인 북미 항공은 자체 중량 문제를 해결하는 데 어려움을 겪고있었습니다. 북미는 두 대의 컴퓨터의 크기 및 공간 요구 사항을 신속하게 파악했으며 NASA는 동의했습니다.
신뢰성 향상을위한 또 다른 아이디어는 우주 비행사가 우주 비행 중에 결함 부품을 교체 할 수 있도록 예비 기내 보드 및 기타 모듈을 우주선에 탑재하는 것입니다. 그러나 우주 비행사가 격실이나 바닥 판을 당겨 결함을 찾아내는 아이디어 달에 접근하는 동안 여분의 회로 보드를 삽입하는 것은 터무니없는 것처럼 보였습니다. 비록이 옵션은 꽤 오랫동안 고려 되었음에도 불구하고 말입니다.
"우리는이 컴퓨터를 안정적으로 만들겠다"고 배틴은 회상했다. “오늘, 실패하지 않도록 프로그램을 만들겠다고 말하면 프로그램에서 빠져 나옵니다. 그러나 그것이 우리가 한 일입니다.”
1964 년 가을 연구소는 주로 개선 된 기술을 활용하기 위해 업그레이드 된 AGC 버전을 설계하기 시작했습니다. 아폴로 임무의 가장 어려운 측면 중 하나는 우주선을 달로 이동하는 데 필요한 실시간 컴퓨팅의 양이었습니다. 랩의 엔지니어가 프로젝트 작업을 처음 시작할 때 컴퓨터는 여전히 아날로그 기술에 의존하고있었습니다. 아날로그 컴퓨터는 달에 대한 임무를 수행하기에 빠르거나 신뢰성이 떨어졌습니다.
1959 년에 발명 된 집적 회로는 이제 더 유능하고 신뢰할 수 있으며 더 작아졌습니다. 코어 트랜지스터 회로를 사용하여 초기 설계를 대체 할 수 있으며, 공간을 약 40 % 덜 차지합니다. MIT가 1961 년 AGC 계약을 체결 한 이후 기술이 발전한만큼, 그들은 아폴로의 첫 비행이 신뢰성의 향상과 비용 절감을 기대할 수있을 때까지 리드 타임을 확신했습니다. 이 결정에 따라 AGC는 집적 회로를 사용하는 최초의 컴퓨터 중 하나가되었으며 곧 미국의 총 미세 회로 출력의 3 분의 2 이상이 Apollo 컴퓨터 프로토 타입 제작에 사용되었습니다.
리드 이미지 캡션 : Fairchild 4500a 집적 회로로 알려진 초기 집적 회로. 이미지 제공 : Draper.
컴퓨터 하드웨어를위한 많은 디자인 요소가 제자리에 들어가기 시작했지만 1960 년대 중반의 기억에 남는 문제는 분명해졌습니다. 화성 프로브를 기반으로 한 원래의 디자인은 4 킬로바이트의 고정 메모리 단어와 256 개의 단어를 지울 수있었습니다. NASA가 Apollo 프로그램에 더 많은 측면을 추가함에 따라 메모리 요구 사항은 10K, 12, 16, 24, 마지막으로 36 킬로바이트의 고정 메모리 및 2K의 삭제 가능으로 계속 증가했습니다.
연구소에서 고안 한 시스템을 코어 로프 메모리라고하며 소거 할 수없는 작은 '도넛'을 통해 니켈 합금 와이어로 짜여진 소프 트웨어를 만들어 소프트웨어를 신중하게 개발했습니다. 컴퓨터 1과 0의 언어로, 하나 인 경우 도넛을 통과했습니다. 그것이 제로라면, 와이어는 그 주위를 돌았 다. 하나의 메모리 구성 요소의 경우 512 마그네틱 코어로 짠 0.5 마일 와이어 묶음이 필요했습니다. 하나의 모듈은 65,000 개가 넘는 정보를 저장할 수 있습니다.
Battin은 코어 로프 메모리를 구성하는 프로세스를 LOL 방법이라고했습니다.
“작은 노인들.”그가 말했다. "Raytheon 공장의 여성들은 말 그대로 소프트웨어를이 코어 로프 메모리에 직조 할 것입니다."
여성들은 주로 직조를 수행했지만 반드시 나이가 들지는 않았습니다. Raytheon은 직조에 능숙한 많은 전직 섬유 노동자를 고용했으며, 와이어를 짜기 위해 자세한 지침을 따라야했습니다.
코어-로프 메모리가 처음 구축 될 때, 프로세스는 상당히 노동 집약적이었습니다. 두 명의 여성이 서로 마주 앉아 작은 자기 코어를 통해 와이어 스트림을 짜서 한쪽에서 부착 된 와이어로 프로브를 밀었습니다. 다른 사람에게. 1965 년에는 뉴 잉글랜드의 직조 산업에서 사용되는 섬유 기계를 기반으로 와이어를 직조하는보다 기계적 방법이 다시 구현되었습니다. 그러나 여전히 프로세스 속도가 매우 느려서 한 프로그램이 짜는 데 몇 주 또는 몇 달이 걸릴 수 있으며 테스트에 더 많은 시간이 필요합니다. 직조의 모든 오류는 다시해야 함을 의미했습니다. 커맨드 모듈 컴퓨터에는 6 개의 코어-로프 모듈 세트가 있고, 달 모듈 컴퓨터에는 7 개가 있습니다.
컴퓨터에는 총 약 30,000 개의 부품이있었습니다. 각 구성 요소는 전기 테스트와 스트레스 테스트를 거칩니다. 모든 실패는 구성 요소 거부를 요구했습니다.
Battin은“메모리는 신뢰할 수 있었지만 NASA가 마음에 들지 않는 것은 컴퓨터 프로그램이 무엇인지 결정해야한다는 사실이었습니다. ‘마지막으로 변경 한 경우 어떻게해야합니까?’라고 물었고 마지막 순간은 변경할 수 없으며 메모리를 변경하고 싶을 때는 최소 6 주가 소요되는 것을 의미합니다. NASA가 참을 수없는 이야기를했을 때, 우리는 그들에게“글쎄요, 이것이이 컴퓨터와 같은 방식이며 여러분이 사용할 수있는 다른 컴퓨터는 없습니다.”라고 말했습니다.
1965 년부터 1966 년까지 AGC에 대한 작업이 진행됨에 따라 모든 하드웨어 문제를 설계하고 구축하는 동안 소프트웨어 프로그래밍이라는 또 다른 측면의 규모와 복잡성이 두드러졌습니다. 타임 라인과 사양을 모두 충족시키는 것이 컴퓨터의 주요 정의 문제가되었습니다.
모든 프로그래밍은 기본적으로 1과 0 수준의 어셈블리 언어 프로그래밍에서 수행되었습니다. 복잡한 작업을 수행 할 소프트웨어를 설계 할 때 소프트웨어 엔지니어는 메모리 제약 조건 내에 코드를 맞추는 독창적 인 방법을 찾아야했습니다. 그리고 물론,이 규모와 복잡성에 이르기까지이 중 어느 것도 이전에 수행 된 적이 없습니다. AGC는 언제든지 레이더에서 판독, 궤도 계산, 자이로에 대한 오류 수정 수행, 발사 장치 결정, NASA의 지상국으로 데이터 전송 및 우주 비행사로부터 새로운 입력을받는 등 여러 작업을 한 번에 조정해야 할 수도 있습니다. .
Hal Laning은 자신의 경영진 프로그램을 고안하여 우선 순위가 다른 작업에 우선 순위를 부여하고 우선 순위가 낮은 작업을 우선 순위에 두도록 허용했습니다. 컴퓨터는 다른 작업에 메모리를 할당하고 작업이 중단 된 위치를 추적 할 수 있습니다.
Lab의 소프트웨어 팀은 가장 중요한 명령을 식별하고 덜 중요한 명령을 중단하지 않고 실행할 수있는 우선 순위 예약 기능을 사용하여 의도적으로 소프트웨어를 설계하기 시작했습니다.
그러나 1965 년 가을, 프로그램 개발이 일정보다 뒤처 졌기 때문에 NASA는 아폴로 컴퓨터에 심각한 문제를 안고 있음이 분명해졌습니다. 상대적으로 알려지지 않은 '소프트웨어'라는 수량이 NASA에 의해 아폴로 프로그램 전체를 지연시킬 수 있다는 사실.
다음 : 3 부. 모두 알아 내십시오.
