1950 के दशक के उत्तरार्ध में, इससे पहले कि नासा का चंद्रमा पर जाने का कोई इरादा था - या वहां पहुंचने के लिए कंप्यूटर की आवश्यकता है - एमआईटी इंस्ट्रूमेंटेशन प्रयोगशाला ने एक छोटे प्रोटोटाइप जांच को डिजाइन और निर्मित किया था, जो उन्हें उम्मीद थी कि एक दिन मंगल ग्रह पर उड़ान भरेगी (भाग में पृष्ठभूमि पढ़ें) इस कहानी का 1 यहाँ)। इस छोटी सी जांच में नेविगेशन के लिए एक छोटे, अल्पविकसित सामान्य प्रयोजन के कंप्यूटर का उपयोग किया गया था, जो बैलिस्टिक मिसाइलों, पनडुब्बियों के लिए जड़त्वीय प्रणालियों पर आधारित था, और लैब ने द्वितीय विश्व युद्ध के बाद से सेना के लिए डिजाइन और निर्माण किया था।
इंस्ट्रूमेंटेशन लैब के लोगों ने अपनी मंगल जांच अवधारणा पर विचार किया - और विशेष रूप से नेविगेशन प्रणाली - जो कि अमेरिकी वायु सेना और जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी जैसे भागती हुई ग्रहों की खोज के प्रयासों में शामिल लोगों के लिए रुचि होगी। लेकिन जब एमआईटी लैब ने उनसे संपर्क किया, तो न तो कोई दिलचस्पी थी। वायु सेना अंतरिक्ष व्यवसाय से बाहर हो रही थी, और जेपीएल के पास अपने स्वयं के ग्रहों के अंतरिक्ष यान को संचालित करने की योजना थी, जो मोजावे रेगिस्तान में बड़े गोल्डस्टोन संचार डिश से नेविगेशन कर रहा था। 26-मीटर रडार डिश का निर्माण शुरुआती रोबोट पायनियर जांच के लिए किया गया था।
वायु सेना और जेपीएल दोनों ने लैब को नवगठित नासा संगठन को रोकने के लिए बात करने का सुझाव दिया।
लैब के सदस्यों ने वाशिंगटन डी। सी। में नासा के डिप्टी एडमिनिस्ट्रेटर ह्यूग ड्राइडन और लैंगले रिसर्च सेंटर में नासा की फ्लाइट डायनामिक्स शाखा का नेतृत्व करने वाले रॉबर्ट चिल्टन से मुलाकात की। दोनों पुरुषों ने सोचा कि लैब ने डिज़ाइन पर, विशेष रूप से मार्गदर्शन कंप्यूटर पर कुछ बहुत ही बढ़िया काम किया है। नासा ने अवधारणा पर अपनी पढ़ाई जारी रखने के लिए लैब को $ 50,000 देने का फैसला किया।
बाद में, लैब के नेता, डॉ। चार्ल्स स्टार्क ड्रेपर और अन्य नासा नेताओं के बीच एक बैठक की स्थापना की गई थी, जिसमें नासा के विभिन्न लंबी-चौड़ी योजनाओं पर चर्चा की गई थी और लैब के डिजाइन मनुष्यों द्वारा संचालित अंतरिक्ष यान में कैसे फिट हो सकते हैं। कई बैठकों के बाद, यह निर्धारित किया गया था कि सिस्टम में अंतरिक्ष यात्रियों के लिए नियंत्रण और प्रदर्शन के साथ एक सामान्य-उद्देश्य वाले डिजिटल कंप्यूटर शामिल होना चाहिए, एक अंतरिक्ष sextant, gyros और एक्सेलेरोमीटर के साथ एक जड़त्वीय मार्गदर्शन इकाई, और सभी सहायक इलेक्ट्रॉनिक्स। इन सभी चर्चाओं में, सभी ने सहमति व्यक्त की कि अंतरिक्ष यात्री को अंतरिक्ष यान के संचालन में भूमिका निभानी चाहिए और न केवल सवारी के लिए साथ होना चाहिए। और सभी नासा लोगों को विशेष रूप से स्व-निहित नेविगेशन क्षमता पसंद थी, क्योंकि डर था कि सोवियत संघ एक अमेरिकी अंतरिक्ष यान और जमीन के बीच संचार में हस्तक्षेप कर सकता है, मिशन और अंतरिक्ष यात्रियों के जीवन को खतरे में डाल सकता है।
लेकिन तब, प्रोजेक्ट अपोलो का जन्म हुआ। राष्ट्रपति जॉन एफ। कैनेडी ने नासा को 1961 के अप्रैल में चंद्रमा पर उतरने और पृथ्वी पर सुरक्षित लौटने का आव्हान किया - दशक के अंत से पहले। सिर्फ ग्यारह हफ्ते बाद, अगस्त 1961 में, अपोलो के लिए पहला मुख्य अनुबंध मार्गदर्शन और नेविगेशन प्रणाली के निर्माण के लिए MIT इंस्ट्रूमेंटेशन प्रयोगशाला के साथ हस्ताक्षर किया गया था।
"हमारे पास एक अनुबंध था," डिक बैटिन ने कहा, लब में एक इंजीनियर, जो मंगल जांच डिजाइन टीम का हिस्सा था, "लेकिन ... हमें नहीं पता था कि यह नौकरी कैसे करने जा रही थी, हमारे मंगल के बाद मॉडल की कोशिश करने के अलावा अन्य। जांच।"
अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर (AGC) की विद्या का एक हिस्सा यह है कि लैब के 11-पृष्ठ प्रस्ताव में सूचीबद्ध कुछ विनिर्देश मूल रूप से डॉक्टर ड्रेपर द्वारा पतली हवा से निकाले गए थे। बेहतर संख्या की कमी के लिए - और यह जानने के लिए एक अंतरिक्ष यान के अंदर फिट होने की आवश्यकता होगी - उन्होंने कहा कि इसका वजन 100 पाउंड होगा, आकार में 1 क्यूबिक फीट होगा, और 100 वाट से कम बिजली का उपयोग करेगा।
लेकिन उस समय, बहुत कम चश्मा किसी भी अन्य अपोलो घटकों या अंतरिक्ष यान के बारे में जानते थे, जैसा कि कोई अन्य अनुबंध नहीं होने दिया गया था, और NASA ने अभी तक इसकी विधि (प्रत्यक्ष चढ़ाई, अर्थ ऑर्बिट रेंडेवस, या लूनर ऑर्बिट रेंदेज़वस) और पर फैसला नहीं किया था अंतरिक्ष यान के प्रकार के लिए।
"हमने कहा, 'हमें नहीं पता कि नौकरी क्या है, लेकिन यह हमारे पास मौजूद कंप्यूटर है, और हम इस पर काम करेंगे। हम इसे विस्तारित करने की कोशिश करेंगे, हम जो कर सकते हैं, हम करेंगे।" । "लेकिन यह एकमात्र ऐसा कंप्यूटर था जिसमें किसी के पास कोई भी देश है जो संभवतः इस काम को कर सकता था ... जो भी यह काम हो सकता है।"
बैटन ने याद किया कि कैसे पहली बार में, चंद्रमा पर उड़ान भरने का विकल्प पृथ्वी की कक्षा से जुड़ा हुआ था, जहां अंतरिक्ष यान के विभिन्न भागों को पृथ्वी से लॉन्च किया जाएगा और पृथ्वी की कक्षा में संयुक्त किया जाएगा और चंद्रमा पर उड़ान भरेगा और एक पूरे के रूप में वहां लैंड करेगा। लेकिन अंततः, चंद्र कक्षा की अवधारणा ने जीत हासिल की - जहां लैंडर कमांड मॉड्यूल से अलग हो जाएगा और चंद्रमा पर लैंड करेगा।
"तो जब कि के बारे में आया था, तो सवाल था ... क्या हमें कमांड मॉड्यूल के लिए लूनर मॉड्यूल के लिए एक पूरी नई और अलग मार्गदर्शन प्रणाली की आवश्यकता है?" बतिन ने कहा। “हम उस बारे में क्या करने जा रहे हैं? हमने नासा को दोनों अंतरिक्ष यान में समान [कंप्यूटर] प्रणाली का उपयोग करने के लिए आश्वस्त किया। उनके पास अलग-अलग मिशन हैं, लेकिन हम चंद्र मॉड्यूल में एक डुप्लिकेट सिस्टम डाल सकते हैं। इसलिए हमने ऐसा किया। ”
अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर (AGC) पर प्रारंभिक वैचारिक कार्य तेजी से आगे बढ़ा, बैटलिन और उनके साथियों मिल्ट ट्रेजेसर, हैल लेनिंग, डेविड होआग और एल्डन हॉल ने मार्गदर्शन, नेविगेशन और नियंत्रण के लिए समग्र कॉन्फ़िगरेशन पर काम किया।
मार्गदर्शन का मतलब एक शिल्प की गति को निर्देशित करना था, जबकि नेविगेशन ने भविष्य की मंजिल के संबंध में वर्तमान स्थिति को यथासंभव सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए संदर्भित किया। वाहन के चालन को निर्देशित करने के लिए और उसके दृष्टिकोण (yaw, पिच, और रोल) या वेग (गति और दिशा) से संबंधित निर्देशों को नियंत्रित करने के लिए संदर्भित नियंत्रण। एमआईटी की विशेषज्ञता मार्गदर्शन और नेविगेशन पर केंद्रित थी, जबकि नासा के इंजीनियरों - विशेष रूप से जिनके पास प्रोजेक्ट बुध पर काम करने का अनुभव था - मार्गदर्शन और नियंत्रण पर जोर दिया। इसलिए, दोनों संस्थाओं ने युद्धाभ्यास बनाने के लिए एक साथ काम किया, जो कि जीरो और एक्सेलेरोमीटर के डेटा के आधार पर आवश्यक होगा और युद्धाभ्यास को कंप्यूटर और सॉफ्टवेयर का हिस्सा कैसे बनाया जाएगा।
MIT इंस्ट्रूमेंटेशन लैब के लिए, अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर के बारे में एक बड़ी चिंता विश्वसनीयता थी। कंप्यूटर अंतरिक्ष यान का दिमाग होगा, लेकिन अगर यह विफल हो गया तो क्या होगा? चूंकि अतिरेक बुनियादी विश्वसनीयता समस्या का एक ज्ञात समाधान था, इसलिए लैब में लोगों ने एक बैकअप के रूप में एक के साथ दो कंप्यूटरों सहित सुझाव दिया। लेकिन उत्तरी अमेरिकी विमानन - अपोलो कमान और सेवा मॉड्यूल का निर्माण करने वाली कंपनी - वजन की आवश्यकताओं को पूरा करने में अपनी परेशानी कर रही थी। उत्तर अमेरिकी ने जल्दी से दो कंप्यूटरों के आकार और स्थान की आवश्यकताओं पर बल दिया और नासा सहमत हो गया।
बढ़ी हुई विश्वसनीयता के लिए एक अन्य विचार में शामिल थे स्पेसक्राफ्ट बोर्ड और अन्य मॉड्यूल जिसमें अंतरिक्ष यान को जहाज पर रखा गया था ताकि अंतरिक्ष यात्री "इन-फ़्लाइट मेंटेनेंस" कर सकें, जबकि अंतरिक्ष में रहने के दौरान दोषपूर्ण भागों की जगह ले लें। लेकिन एक अंतरिक्ष यात्री के विचार एक डिब्बे या फ़्लोरबोर्ड को खींचते हुए, एक दोषपूर्ण शिकार करते हैं। मॉड्यूल, और चंद्रमा के पास रहते हुए एक अतिरिक्त सर्किट बोर्ड सम्मिलित करना पूर्व-प्रतीत होता था - भले ही यह विकल्प काफी समय के लिए दृढ़ता से व्यक्त किया गया था।
"हमने कहा, going हम सिर्फ इस कंप्यूटर को विश्वसनीय बनाने जा रहे हैं," बैटन ने कहा। "आज, आपको कार्यक्रम से बाहर निकाल दिया जाएगा यदि आपने कहा है कि आप इसे बनाने जा रहे हैं ताकि यह विफल न हो। लेकिन हमने जो किया। "
1964 के पतन तक, लैब ने एजीसी के अपने उन्नत संस्करण को डिजाइन करना शुरू कर दिया, मुख्य रूप से बेहतर तकनीक का लाभ उठाने के लिए। अपोलो मिशन के सबसे चुनौतीपूर्ण पहलुओं में से एक था चंद्रमा और पीछे अंतरिक्ष यान को नेविगेट करने के लिए आवश्यक वास्तविक समय की कंप्यूटिंग। जब लैब के इंजीनियरों ने पहली बार परियोजना पर अपना काम शुरू किया, तब भी कंप्यूटर एनालॉग तकनीक पर निर्भर थे। चंद्रमा के लिए एक मिशन के लिए एनालॉग कंप्यूटर तेज, या विश्वसनीय नहीं थे।
एकीकृत सर्किट, जो अभी 1959 में आविष्कार किया गया था, अब अधिक सक्षम, विश्वसनीय और छोटे थे; वे कोर ट्रांजिस्टर सर्किट का उपयोग करके पहले के डिज़ाइनों को बदल सकते हैं, लगभग 40 प्रतिशत कम जगह ले सकते हैं। 1961 में जब MIT ने AGC कॉन्ट्रैक्ट जीता था, तब से तकनीक जितनी तेजी से आगे बढ़ी थी, उन्हें लगा कि लीड समय में आत्मविश्वास है जब तक कि अपोलो की पहली उड़ान विश्वसनीयता में अधिक प्रगति नहीं करेगी, और उम्मीद है कि लागत में कटौती। उस निर्णय के साथ, एजीसी एकीकृत परिपथों का उपयोग करने वाले पहले कंप्यूटरों में से एक बन गया, और जल्द ही, अपोलो कंप्यूटर प्रोटोटाइप के निर्माण के लिए कुल अमेरिकी सर्किट का दो-तिहाई से अधिक माइक्रोक्रिस्केट का उत्पादन किया जाने लगा।
लीड इमेज कैप्शन: एक प्रारंभिक एकीकृत सर्किट, जिसे फेयरचाइल्ड 4500a एकीकृत सर्किट के रूप में जाना जाता है। चित्र सौजन्य: ड्रेपर
भले ही कंप्यूटर हार्डवेयर के लिए कई डिजाइन तत्व जगह बनाने लगे हों, लेकिन 1960 के मध्य तक एक अस्पष्ट मुद्दा स्पष्ट हो गया था: स्मृति। मार्स प्रोबे पर आधारित मूल डिज़ाइन में निश्चित स्मृति के सिर्फ 4 किलोबाइट शब्द और 256 शब्द इरेज़ेबल थे। जैसा कि नासा ने अपोलो कार्यक्रम में और अधिक पहलुओं को बताया, स्मृति आवश्यकताओं को 10 के, फिर 12, 16, 24 और अंत में 36 किलोबाइट्स की निश्चित स्मृति और 2 केरासेबल तक बढ़ा दिया।
जिस लैब को तैयार किया गया था, उसे कोर रस्सी मेमोरी कहा जाता था, जिसमें गैर-इरेज़ेबल मेमोरी बनाने के लिए सॉफ्टवेयर को छोटे चुंबकीय create डोनट्स ’के माध्यम से निकल मिश्र धातु के तार से सावधानीपूर्वक बुना जाता था। कंप्यूटर वाले और शून्य की भाषा में, यदि यह एक था, तो यह डोनट के माध्यम से चला; यदि यह शून्य होता, तो तार इसके चारों ओर भागता था। एक स्मृति घटक के लिए, यह 512 चुंबकीय कोर के माध्यम से बुने हुए तार के आधे मील के बंडल को ले गया। एक मॉड्यूल 65,000 से अधिक जानकारी संग्रहीत कर सकता है।
बैटलिन ने कोर-रोपेमोरी एलओएल विधि के निर्माण के लिए प्रक्रिया को बुलाया।
"लिटिल ओल्ड लेडीज," उन्होंने कहा। "रेथियॉन factorywould में महिलाएं सचमुच इस कोर-रस्सी मेमोरी में सॉफ़्टवेयर बुनाई करती हैं।"
जबकि महिलाओं ने मुख्य रूप से बुनाई का प्रदर्शन किया, वे जरूरी पुराने नहीं थे। रेथियॉन ने कई पूर्व कपड़ा श्रमिकों को नियुक्त किया, बुनाई में माहिर थे, जिन्हें तारों को बुनाई के लिए विस्तृत निर्देशों का पालन करने की आवश्यकता थी।
जब कोर-रस्सी की यादों का निर्माण किया जा रहा था, तो यह प्रक्रिया काफी श्रमिक थी: दो महिलाएं एक दूसरे से बैठती थीं, वे छोटे चुंबकीय कोर के माध्यम से तारों की एक धारा को हाथ से बुनती थीं, एक तरफ से लगे तार के साथ एक जांच को आगे बढ़ाती थीं। दूसरे को। 1965 तक, न्यू इंग्लैंड के बुनाई उद्योग में उपयोग की जाने वाली कपड़ा मशीनों के आधार पर, तारों को बुनाई का एक और अधिक यांत्रिक तरीका लागू किया गया था। लेकिन फिर भी, प्रक्रिया बेहद धीमी थी, और एक कार्यक्रम को बुनाई के लिए कई सप्ताह या महीने भी लग सकते थे, इसके परीक्षण के लिए और समय चाहिए। बुनाई में किसी भी त्रुटि का मतलब यह फिर से करना होगा। कमांड मॉड्यूल कंप्यूटर में कोर-रोप मॉड्यूल के छह सेट होते थे, जबकि लूनर मॉड्यूल कंप्यूटर में सात होते थे।
कुल मिलाकर, कंप्यूटर में लगभग 30,000 भाग थे। प्रत्येक घटक को एक विद्युत परीक्षण और एक स्ट्रैस्टेस्ट के माध्यम से रखा जाएगा। किसी भी विफलता को घटक की अस्वीकृति के लिए कहा जाता है।
"भले ही मेमोरी विश्वसनीय थी,", बातिन ने कहा, "नासा ने इस बारे में कुछ भी नहीं किया है, यह तथ्य यह है कि बहुत जल्द आपको यह तय करना होगा कि कंप्यूटर प्रोग्राम क्या होने जा रहा था। उन्होंने हमसे पूछा, had यदि अंतिम-अंतिम बदलाव में वीहड हो तो क्या होगा? ’और हमने कहा कि हमारे पास अंतिम-मिनट में परिवर्तन नहीं हो सकते हैं, और कभी भी मेमोरी को बदलना चाहते हैं, तो इसका मतलब है कि छह सप्ताह का स्लिपेज, न्यूनतम। जब नासैसैड जो असहनीय था, तो हमने उनसे कहा, "ठीक है, यह इस तरह का कंप्यूटर है, और इसके जैसा कोई दूसरा कंप्यूटर नहीं है जिसका आप उपयोग कर सकें।"
1965 और 1966 में एजीसी पर काम आगे बढ़ने के साथ-साथ सभी हार्डवेयर की चुनौतियों का डिजाइन और निर्माण करते हुए, दूसरे पहलू की परिमाण और जटिलता सामने आई: सॉफ्टवेयर की प्रोग्रामिंग। यह समय और विनिर्देशों दोनों को पूरा करने में, कंप्यूटर की प्रमुख परिभाषित समस्या बन गई।
सभी प्रोग्रामिंग मूल रूप से लोगों और ज़ीरोस्लेवेल, असेंबली भाषा प्रोग्रामिंग में की गई थी। सॉफ्टवेयर को सुव्यवस्थित कार्यों के लिए डिज़ाइन करने में, सॉफ्टवेयर इंजीनियरों को सरल तरीके से आने की आवश्यकता होती है, जो मेमोरी की कमी के भीतर कोड को फिट करते हैं। और निश्चित रूप से, इनमें से कोई भी पहले नहीं किया गया था, कम से कम इस पैमाने और जटिलता के स्तर तक नहीं। Atany को समय दिया गया, AGC को एक साथ कई कार्यों का समन्वय करना पड़ सकता है: रडार से फैलाना, प्रक्षेपवक्र की गणना करना, त्रुटि को सुधारना, gyros करना, यह निर्धारित करना कि कौन से थ्रस्टरों को निकाल दिया जाना चाहिए, साथ ही नासा के ग्राउंड स्टेशनों के डेटा को नष्ट करना और theastronauts से नए इनपुट लेना ।
हैल लानिंग ने एक कार्यकारी कार्यक्रम कहा, जो कार्यों को अलग-अलग प्राथमिकताएं देता है और उच्च प्राथमिकता वाले कार्यों को निम्न-प्राथमिकता वाले लोगों के समक्ष रखने की अनुमति देता है। कंप्यूटर मेमोरी को अलग-अलग कार्यों के लिए आवंटित कर सकता है, और जहां कोई कार्य बाधित हुआ था, वहां नज़र रख सकता है।
लैब की सॉफ़्टवेयर टीम ने जानबूझकर प्राथमिकता शेड्यूलिंग क्षमता वाले सॉफ़्टवेयर को डिज़ाइन करना शुरू किया, जो सबसे महत्वपूर्ण आदेशों की पहचान कर सकता था और उन्हें कम महत्वपूर्ण आदेशों के बिना किसी रुकावट के चलाने की अनुमति देता था।
हालांकि, 1965 के पतन तक, यह स्पष्ट हो गया कि नासा को अपोलो कंप्यूटर गंभीर संकट में था, क्योंकि कार्यक्रमों का विकास निर्धारित समय से काफी पीछे था। यह तथ्य कि ’सॉफ्टवेयर’ नामक एक अपेक्षाकृत अज्ञात मात्रा पूरे अपोलो कार्यक्रम में देरी कर सकती है, नासा द्वारा अच्छी तरह से प्राप्त नहीं हुई थी।
अगला: भाग 3, यह सब पता लगाना।
