Todos nós já estivemos lá: você está trabalhando em algo importante, o seu PC trava e você perde todo o seu progresso.
Tal falha não foi uma opção durante as missões Apollo, a primeira vez que um computador foi encarregado de lidar com sistemas de controle de vôo e suporte à vida – e, portanto, a vida dos astronautas a bordo.
Apesar de um infame alarme falso durante a descida lunar que enviou a corrida de batimentos cardíacos do Comandante Neil Armstrong, foi um sucesso retumbante que lançou as bases para tudo, desde aviônicos modernos até sistemas operacionais multitarefa.
Aqui estão algumas das maneiras pelas quais o computador de orientação da Apollo (AGC), milhões de vezes menos potente que um smartphone 2019, moldou o mundo em que vivemos hoje:
Revolução Microchip
Circuitos integrados, ou microchips, eram uma parte necessária do processo de miniaturização que permitia que os computadores fossem colocados a bordo de naves espaciais, em contraste com a gigantesca tecnologia de válvulas a vácuo que vinham antes.
O crédito por sua invenção vai para Jack Kilby, da Texas Instruments, e Robert Noyce, co-fundador da Fairchild Semiconductor e, mais tarde, da Intel, em Mountain View, na Califórnia.
Mas a Nasa e o Departamento de Defesa – que precisavam de microchips para guiar seus mísseis balísticos Minuteman apontados para a União Soviética – aceleraram enormemente seu desenvolvimento produzindo a demanda que facilitou a produção em massa.
“Eles tinham esses requisitos incríveis e absolutamente insanos de confiabilidade que ninguém poderia imaginar”, disse Frank O’Brien, historiador de voos espaciais e autor de “Apollo Guidance Computer: Arquitetura e Operação”, à AFP.
No início dos anos 1960, as duas agências compraram quase todos os microchips feitos nos EUA, cerca de um milhão, disse O’Brien, forçando os fabricantes a melhorar seus projetos e construir circuitos que duravam mais do que seus primeiros ciclos de vida. algumas horas.
Multitarefa
Computadores modernos, como o smartphone no seu bolso, geralmente são capazes de fazer uma infinidade de tarefas de uma só vez: manusear e-mails em uma janela, um mapa GPS em outra, vários aplicativos de redes sociais, tudo pronto para chamadas e textos. .
Mas na era inicial dos computadores, pensamos neles de uma maneira fundamentalmente diferente.
“Não havia muito o que eles pediram para fazer. Eles foram solicitados a processar números e substituir humanos que os usariam em máquinas mecânicas”, disse Seamus Tuohy, diretor de sistemas espaciais da Draper, que se separou da Laboratório de Instrumentação do MIT que desenvolveu o Apollo Guidance Computer.
Tudo isso mudou com a Apollo Guidance Computer, uma máquina do tamanho de uma maleta que precisava equilibrar uma série de tarefas vitais, desde a navegação até o funcionamento de seu gerador de oxigênio, aquecedores e lavadores de dióxido de carbono.
Em vez de um operador de computador dar a uma máquina um conjunto de cálculos e deixá-la por horas ou até dias para resolver a resposta – tudo isso precisava ser feito de maneira sensível ao tempo, com interrupções e a capacidade dos usuários (astronautas) para dar comandos em tempo real.
A NASA achou necessário um computador de bordo para lidar com todas essas funções, caso os soviéticos tentassem interceptar as comunicações de rádio entre o controle de solo em espaçonaves americanas e Houston, e porque a Apollo foi originalmente concebida para se aprofundar no sistema solar.
Tudo isso exigiu uma “arquitetura” de software, grande parte da qual foi projetada pelo engenheiro Hal Laning.
Entrada em tempo real
Também precisava de novas maneiras para o homem interagir com a máquina que fosse além da programação de cartões perfurados da época.
Os engenheiros apresentaram três formas principais: os switches que você ainda encontra nos cockpits modernos, um controlador de mão conectado ao primeiro sistema digital fly-by-wire do mundo e uma unidade de “display e teclado”, abreviada como DSKY ( pronunciado “dis-key”).
Os astronautas introduziriam códigos de dois dígitos para verbos e substantivos, para executar comandos como disparadores de propulsão ou para uma estrela em particular se o navio, que dependia de um sistema de orientação inercial para manter a inclinação, a rolagem e a guinada estáveis, começou a sair do curso.
O’Brien usou a metáfora de um turista que visita os EUA e está com fome, mas não sabe muito inglês, e pode dizer “coma pizza” para transmitir o significado básico.
Passando no teste
O momento mais tenso da Apollo 11 veio durante os minutos finais de sua descida para a superfície lunar, quando os sinos de alarme do computador começaram a soar e fazendo parecer que havia caído.
Tal evento poderia muito bem ter sido catastrófico, forçando a tripulação a abortar sua missão ou até mesmo enviando o navio em espiral fora de controle para a superfície.
De volta a Houston, um engenheiro percebeu que, enquanto a máquina estava temporariamente sobrecarregada, sua programação inteligente permitia que ela perdesse automaticamente tarefas menos importantes e se concentrasse no pouso.
“A maneira como o computador lidou com a sobrecarga foi um grande avanço”, disse Paul Ceruzzi, especialista em eletrônica aeroespacial da Smithsonian Institution.
O’Brien notou que, embora o AGC fosse insignificante para os padrões modernos de computação, com uma velocidade de clock de 1 Mhz e um total de 38Kb de memória, essas comparações desmentiam seu verdadeiro calibre.
“Com essa capacidade terrivelmente pequena, eles foram capazes de fazer todas as coisas surpreendentes que agora consideramos completamente normais”, disse ele.
Publicado em 12/07/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-07-machine-moon-missions.html
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