Este computador mudou o mundo - e você nunca ouviu falar dele

A NASA precisava de um supercomputador para nos levar à Lua, e ele tinha que estar gerações à frente do estado da arte na época.

Este computador mudou o mundo - e você nunca ouviu falar dele

Este é o 12º de uma série exclusiva de 50 artigos, um publicado a cada dia até 20 de julho, explorando o 50º aniversário do primeiro pouso na Lua. Você pode conferir 50 Dias para a Lua aqui todos os dias .

Sua máquina de lavar louça tem mais poder cerebral do que o computador que levou os astronautas da Apollo para a lua.

Mas não deixe sua máquina de lavar louça assumir o controle de sua nave tão cedo. Essa não é uma medida de quão básicos eram os computadores Apollo, mas sim o quanto os engenheiros e programadores na década de 1960 foram capazes de fazer com o modesto poder de computação que estava disponível para eles.



O computador que eles criaram era uma maravilha e seu impacto está ao nosso redor, mesmo que não percebamos.

A NASA sabia o quão difícil seria navegar através do espaço tridimensional da Terra à Lua: as velocidades, os movimentos relativos, a precisão necessária, a matemática e a velocidade com que toda aquela matemática tinha que ser feita .

O contrato para projetar o computador de orientação Apollo foi o primeiro de todo o projeto - antes dos foguetes, espaçonaves ou trajes espaciais - vindo apenas 10 semanas após o discurso do presidente John F. Kennedy desafiando os americanos a irem à Lua.

O MIT tinha uma divisão chamada Laboratório de Instrumentação, dirigido por um homem chamado Charles Stark Draper que era um gênio e uma personalidade extraordinária (quando ele não estava projetando sistemas de navegação avançados, ele estava ganhando concursos de dança de salão). O Laboratório de Instrumentação tem 20 anos de história projetando sistemas de navegação cada vez mais sofisticados e precisos. Um membro da equipe estava no primeiro submarino nuclear a navegar sob o Pólo Norte, porque o MIT havia projetado o sistema do submarino para ser capaz de navegar por dias enquanto permanecia submerso nas águas do Ártico. Se alguém poderia projetar o computador e os instrumentos para voar até a Lua, pensou a NASA, esse alguém seria o MIT.

O desafio foi notável, começando com o computador no centro do sistema. No início da década de 1960, até mesmo pequenos computadores eram do tamanho de geladeiras, talvez dois, alinhados lado a lado. O computador Apollo precisaria ser do tamanho de uma pasta.

Os computadores então exigiam que você enviasse seus programas em pilhas de cartões perfurados e, em seguida, esperasse horas ou dias pelos resultados. O computador Apollo precisaria funcionar instantaneamente - em tempo real, como as pessoas começaram a chamá-lo. E o computador precisaria ter um teclado e um display, porque os astronautas não estavam levando cartões perfurados para a Lua.

Naquela época, as pessoas que usavam o computador não interagiam com ele. Esse era o objetivo dos cartões perfurados. O que significava que as pessoas que dirigiam o computador não o estavam realmente usando. O computador Apollo precisaria ser projetado para que os astronautas pudessem operá-lo sozinhos.

Os computadores da época, principalmente, faziam vários tipos de matemática. O computador Apollo acabaria tendo 200 entradas e saídas; estaria recebendo dados de sensores, de radar, do próprio Controle da Missão. Estaria acionando os motores e propulsores das espaçonaves, constantemente entendendo onde a nave estava no espaço, e então contando aos astronautas o que estava acontecendo através do display. O computador Apollo ficaria no coração da espaçonave Apollo, tanto o módulo de comando quanto o módulo lunar. Se falhasse, não haveria como voar em nenhum dos dois. O computador não só precisava funcionar; precisava funcionar perfeitamente. A própria vida dos astronautas dependia disso.

Era um conjunto surpreendente de requisitos. O MIT precisava projetar e programar o que viria a ser o menor, mais rápido, ágil e confiável computador já criado. Em seguida, ele não seria testado com alguma tarefa razoável - operar os elevadores em um arranha-céu, digamos, ou operar uma fábrica de produtos químicos. Seria testado com a coisa mais difícil e implacável que as pessoas já fizeram.

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A corrida para a Lua na década de 1960 é frequentemente descrita como um esforço de engenharia, porque não exigiu o tipo de avanços dramáticos da ciência fundamental, dentro de um prazo, que a bomba atômica exigiu durante o Projeto Manhattan. Mas a Apollo exigiu literalmente milhares de inovações que ultrapassaram os limites da ciência, engenharia, manufatura e confiabilidade - nos motores, nos trajes espaciais, no módulo lunar.

E de forma especialmente vívida, no computador.

Os cientistas do MIT não apenas descobriram como dar aos astronautas um computador de que precisavam, mas um computador que pudessem usar. As teclas do teclado, por exemplo, eram grandes demais, para que pudessem ser facilmente digitadas usando luvas de traje espacial.

Então, em um salto de percepção de programação e ousadia, eles deram ao computador duas qualidades que, novamente, consideramos certas hoje, mas eram totalmente novas em meados da década de 1960.

O computador Apollo tinha capacidade de tomada de decisões embutida. Ele foi programado de forma que pudesse examinar todo o trabalho que precisava ser feito para voar o módulo lunar a qualquer milissegundo - e fazer o trabalho mais importante primeiro.

Os computadores modernos, até os smartphones em nossos bolsos, tomam dezenas, até centenas de decisões a cada segundo sobre o que fazer e em que ordem. Mas em 1969, um computador que tomava suas próprias decisões era único.

Em segundo lugar, o computador Apollo poderia falhar graciosamente e se recuperar totalmente, quase sem perder o ritmo - como resultado, digamos, de uma breve interrupção de energia da espaçonave. O computador Apollo mantinha o controle do que estava fazendo em todos os momentos e, se algo de ruim acontecesse, ele apagava sua memória de trabalho e reiniciava perfeitamente de uma forma que os computadores modernos não fazem um trabalho particularmente bom (como qualquer pessoa que perdeu páginas de um memorando em que eles estavam trabalhando).

Ambos os golpes de mestre da programação se provariam indispensáveis ​​- salvando missões do fracasso, incluindo o primeiro pouso da Apollo 11 na Lua, quando o computador se reiniciou cinco vezes em quatro minutos, devido a problemas em outras partes do módulo lunar, assim como Neil Armstrong e Buzz Aldrin estava nos últimos minutos para pousar o Eagle na Base da Tranquilidade.

No MIT, projetar e programar o computador exigiu o trabalho de centenas de pessoas por mais de oito anos (na verdade, o computador foi fabricado pela Raytheon, em um processo feito à mão que era surpreendente).

Foi, na verdade, o primeiro grande esforço de codificação de software amplamente interconectado da história.

Não foi sem solavancos. Em um ponto em 1966, os engenheiros do MIT escreveram 40% mais software do que o computador poderia controlar, e o esforço estava tão atrasado que a NASA temeu que o computador, em vez de levar a Apollo à Lua, fosse a razão dos astronautas não o fazerem. t fazer isso, pelo menos não em 1969.

Mas os cientistas, engenheiros e programadores do Laboratório de Instrumentação do MIT não seriam a razão pela qual a Apollo não chegou à Lua. No final das contas, o computador que eles criaram era exatamente o oposto.

Ele tinha apenas 73 kB de memória e ocupava exatamente 30 centímetros cúbicos de espaço. Mas em 2.504 horas de voo espacial da Apollo - mais de 100 dias no espaço - não houve um único erro de software registrado ou falha de hardware. Não era apenas o menor, mais rápido e ágil computador de sua época, era também o mais confiável.

Quando o computador foi discutido pela primeira vez com os astronautas da Apollo no início dos anos 1960 pelo MIT, os astronautas pensaram que ele ficaria desligado na maior parte do tempo, e que eles o ligariam quando precisassem. No final, tornou-se uma sentinela sempre ativa para os astronautas, uma espécie de segurança contra falhas.

Era tão indispensável que alguns no MIT e NASA o chamaram de quarto membro da tripulação.

O computador Apollo acabaria por ter um grande impacto na Terra, embora não um impacto que seja amplamente compreendido ou reconhecido. O que explicaremos amanhã, na próxima edição.


Charles Fishman, que escreveu para Fast Company desde o seu início, passou os últimos quatro anos pesquisando e escrevendo Um Salto Gigante , um livro sobre como foram necessárias 400.000 pessoas, 20.000 empresas e um governo federal para levar 27 pessoas à Lua. ( Você pode solicitar isto aqui .)

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Para cada um dos próximos 50 dias, estaremos postando uma nova história de Fishman - uma que você provavelmente nunca ouviu antes - sobre o primeiro esforço para chegar à Lua que ilumina tanto o esforço histórico quanto o atual. Novas postagens aparecerão aqui diariamente, bem como serão distribuídas via Fast Company ’ s mídias sociais. (Acompanhe em # 50DaysToTheMoon).