Redaktionens note: Denne artikel er en del af en serie, der reflekterer over Apollo 11-missionen 50 år senere.
Suden computerne om bord på Apollo-rumskibet ville der ikke have været nogen månelanding, intet triumferende første skridt, intet højvandsmærke for menneskelig rumfart. En pilot kunne aldrig have navigeret vejen til månen, som om et rumskib blot var et mere kraftfuldt fly. De beregninger, der var nødvendige for at foretage justeringer under flyvningen, og kompleksiteten af styringen af skubbet oversteg den menneskelige kapacitet.
Apollo-styringscomputeren, i begge dens former – den ene om bord på det centrale rumfartøj og den anden på månemodulet – var en teknisk triumf. Computere havde været på størrelse med værelser og fyldt med vakuumrør, og selv om Apollo-computeren med sine 70 pund ikke ligefrem var miniature endnu, indledte den “overgangen mellem folk, der praler med, hvor store deres computere er … og praler med, hvor små deres computere er”, som MIT’s luftfarts- og computerhistoriker David Mindell engang jokede med i et foredrag.
De tendenser, som denne computer forudsagde, blev ved med at blive ved med at spinde ud, eksponentielt, i flere årtier: Fra stort til småt, fra vakuumrør til silicium, fra hardware til software. Hvis man nu sammenligner den computerkraft, som NASA brugte, med enhver almindelig enhed, fra et ur til et lykønskningskort til en mikrobølgeovn, får man teknologisk svimmelhed. Michio Kaku, fysiker og populær forfatter, udtrykte det på følgende måde: “I dag har din mobiltelefon mere computerkraft end hele NASA i 1969, da den sendte to astronauter på månen.”
Men disse bare-så-så-udsagn tilslører Apollo-computerens virkelige kraft. Selvfølgelig har enhver moderne enhed langt større rå beregningsevne end den tidlige maskine, men Apollo-computeren var bemærkelsesværdigt dygtig, pålidelig og klarede den opgave, den blev stillet. Man kunne faktisk ikke styre et rumskib til månen med en smart dørklokke.
Mere i denne serie
Læs: Hvad vil månelandingen betyde for fremtiden?
For at forstå, hvor betydningsfuldt Apollo-systemet var, og hvorfor dets lille mængde rå processorkraft er irrelevant, skal man blot lytte til OG-computerprogrammøren og den frivillige NASA-historiker Frank O’Brien, der har brugt sit liv på at beskrive Apollo Guidance Computerens funktioner med kærlighed i detaljer. O’Briens far var pilot, så Frank blev et militærbarn. Han var interesseret i computere fra en tidlig alder, og da en af hans fars gamle venner steg i graderne hos NASA, kom han i besiddelse af de tekniske manualer, der regulerede computerens drift.
“Da jeg var 13 år gammel, fik jeg en kasse til jul, omkring to fod på en side, der vejede en million pund,” fortalte O’Brien mig. “Jeg åbnede den, og den indeholdt alle de tekniske manualer på Apollo. Der var tonsvis af børn, der kiggede på Playboy’s; jeg læste om styringscomputere.”
Siden da har han brugt utallige timer på at lære præcis, hvordan disse maskiner fungerede. Selv som teenager kunne han flyve NASA’s Apollo-simulator. Som voksen, efter at han havde taget en datalogisk uddannelse og arbejdet længe som programmør i en virksomhed, skrev han bogen The Apollo Guidance Computer, en ode til maskinen.
Apollo Guidance Computer i kommandomodulet havde to hovedopgaver. For det første beregnede den den nødvendige kurs mod månen, kalibreret ved hjælp af astronomiske målinger, som astronauterne foretog under flyvningen med en sekstant, der ikke var ulig den, som søfarende navigatører på havet brugte. De opstillede månen, Jorden eller solen med det ene sigte og fastlagde en stjernes placering med det andet. Computeren ville præcist måle disse vinkler og genberegne sin position. For det andet kontrollerede den de mange fysiske komponenter i rumfartøjet. AGC’en kunne kommunikere med 150 forskellige enheder i rumfartøjet – en enormt kompliceret opgave. “Den har snesevis af thrustere og alle mulige grænseflader og en styringsplatform og sextanten”, sagde O’Brien. “Man begynder at lægge alle disse ting sammen og siger: “Hold da kæft! Det her er virkelig dygtigt.”
MIT Instrumentation Laboratory, som har designet systemet, byggede det oven på det arbejde, de havde udført for Polaris-styret missilsystemet, der er lavet til at affyre atomvåben fra amerikanske ubåde. Apollo-computerens hardware var, som Mindell har bemærket, ret velkendt “i verdenen af militær flyelektronik”.
Bygningen af den dominerede projektet i begyndelsen – laboratoriet undervurderede i høj grad kompleksiteten af den software-tekniske opgave. I årene derefter, langt ind i 1970’erne, brugte programmører stadig stempelkort til at kode. Men nødvendigheden af at have Apollo-astronauterne og NASA-ingeniørerne “med i loopet” og træffe beslutninger krævede en anden slags software. Der skulle være en grænseflade. Flere operationer skulle køre på samme tid.
Læs: Uret, der gik til månen
Den indledende fokus på hardware fastlåste det, som O’Brien kaldte en “primitiv arkitektur” og åbnede samtidig plads til, at Margaret Hamilton, en kvinde i det stærkt mandlige Apollo-program, kunne lede softwaredesignet. Da det blev klart, at softwaren virkelig var det sted, hvor missionen ville blive lavet, blev Hamiltons team udvidet til 350 personer, da det var på sit højeste. Det system, de byggede, var bemærkelsesværdigt avanceret.
For at maksimere den indbyggede arkitektur fandt Hamilton og hendes kolleger på det, de kaldte “The Interpreter” – vi ville nu kalde det en virtualiseringsordning. Den gjorde det muligt for dem at køre fem til syv virtuelle maskiner samtidig på to kilobyte hukommelse. Det var frygtelig langsomt, men “nu har du alle de muligheder, du nogensinde har drømt om, i software”, sagde O’Brien.
Astronauterne kommunikerede med computeren gennem DSKY, en forkortelse for “display og tastatur”. De indtastede tal og fik svar. Det er ikke let at beskrive brugergrænsefladesystemet, men det byggede på en række programkoder samt “verbum”- og “substantiv”-koder. Verber var ting, som computeren kunne gøre (“78 UPDATE PRELAUNCH AZIMUTH”). Navneord var numeriske størrelser eller målinger (“33 TIME OF IGNITION”). Det var langt fra peg-og-klik-simplicitet.
Det meste af systemets hukommelse var bogstaveligt talt blevet vævet ind i tovhukommelse, men noget kunne skrives, både af astronauterne og fjernbetjent fra Mission Control. Den måske mest geniale software-tekniske bedrift var den software, der blev designet af J. Halcombe Laning, som prioriterede systemets beregningsopgaver.
Dette viste sig at være et missionsbesparende fremskridt for Apollo 11. Da månemodulet gik nedad, begyndte støj fra et af dets radarer at sende dårlige data ind i systemet. Styringscomputeren forstod, at den havde et problem, men var i stand til at forblive funktionsdygtig under hele nedstigningen, idet den dumpede de dårlige oplysninger og fortsatte sine vigtigere operationer, hvilket reddede missionen.
Den populære fortælling om dette øjeblik – på det tidspunkt og stadig i dag – går ud på, at computeren havde problemer, og at Neil Armstrong overtog den “manuelle” kontrol og styrede rumfartøjet til månens overflade. Mennesker gjorde det! Computere kan ikke hamle op med os!
Men månelandingsfartøjet var et fly-by-wire-system. Enhver kommando, som Armstrong gav, skulle gå gennem computeren. Så det er nok mere korrekt at sige, at da Armstrong landede på månen, fortalte han computeren, hvor han skulle lande. Der var ingen brugbar manuel kontrol; den virkelige triumf var fleksibiliteten i interaktionen mellem menneske og computer.
Historikere som Mindell, der har modelleret nedstigningen sekund for sekund, lægger ikke megen vægt på nødvendigheden af Armstrongs handlinger. Han havde stadig brug for computeren til at styre fartøjet. “Hvis den havde været indstillet til automatisk landing, ville den alligevel være kommet ned, med mindre ballade, om end måske midt i et felt af kampesten,” konkluderede Mindell. Historien om menneskelig dygtighed var næsten en perfekt omvendt af virkeligheden.
Givet alt dette er det måske ikke overraskende, at O’Brien tager afstand fra tanken om, at en mikrobølgeovn eller en lommeregner kan betragtes som “lige så kraftfuld” som Apollo-computeren.
“Hvordan definerer man magt?” spørger O’Brien. “Det er dejligt at sige: ‘Denne maskine er så kraftfuld’. Hvad mener du med det?”
For ham handler det ikke om det rå antal transistorer, men om, at maskinen passer til missionen. Kapacitet, ikke kraft. “Vi skulle tage til månen, komme ned og komme tilbage autonomt. De nåede deres mål om at være præcise efter en kvart million miles, at ramme et mål inden for 500 til 600 fod og en tiendedel af en fod i sekundet,” sagde O’Brien. “Og man tænker: ‘Mit ur er mere kraftfuldt’. Nej, det er det ikke.”
Læren er måske enkel: Hvis din telefon er så meget mere kraftfuld end de computere, der bragte menneskeheden på månen, hvorfor stirrer du så bare på Instagram hele dagen? Beregning er et middel, ikke et mål.