时间:1969 年 7 月 21 日 02:56 UTC
地点:月球
阿姆斯特朗:我正在梯子下面。登月舱的踏板仅在表面凹陷约 1、2 英寸,尽管当你靠近时表面看起来非常非常细腻,就像粉末一样。
阿姆斯特朗:我将要踏上月球。
阿姆斯特朗:这是我个人的一小步,但却是全人类的一大步。
阿姆斯特朗:表面很细而且是粉状的,我可以用脚趾把它捡起来。
指挥中心:尼尔,这里是休斯顿。我们听到了。
阿姆斯特朗:和我们的预期不同,四处走动似乎没有什么困难。
奥尔德林:从我们这里看起来非常漂亮。
阿姆斯特朗:它有一种自己独特的荒凉之美,很像美国的许多沙漠,但是有所不同,这里真的是十分漂亮。

1969 年 7 月 16 日,巨大的 “土星 5 号” 火箭载着 “阿波罗 11 号” 飞船从美国肯尼迪航天中心点火升空,开始了人类首次登月的太空征程。

三位执行此任务的宇航员分别为指令长尼尔・阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和指令舱驾驶员迈克尔・科林斯(Michael Collins)以及登月舱驾驶员巴兹・奥尔德林(Buzz Aldrin)。

1969 年 7 月 20 日,登月舱在月球表面成功着陆。1969 年 7 月 21 日,阿姆斯特朗承载着全人类的梦想踏上月球表面,成为登月第一人

50 年前的这次成功登月实现了人类千百年来的梦想,也让我们对月球有了更全面的认知。此外,登月还促进了航天技术和计算机的发展。

要知道阿波罗登月用的计算机,主频只有 2MHz,RAM 和 ROM 分别只有 2K 和 36K。阿波罗计划对计算机性能的要求,让美国科学家们认识到计算机的重要性。

所以凭借阿波罗计划中的技术积累,美国大力发展微电子领域,20 世纪 70 年代先后诞生了微电子处理器和微型计算机等。

50 周年纪念:NASA 公布阿波罗登月地点全景图片

17 日,为了纪念阿波罗登月 50 周年,NASA 约翰逊航天中心 (Johnson Space Center) 的图像专家们将阿波罗登月地点的图像 “拼接” 在一起,并发布了 47 张登陆地点全景图片

“阿波罗” 号宇航员拍摄的个人照片由 NASA 约翰逊分站的图像专家沃伦・哈罗德 (Warren Harold) 整理,阿波罗 17 号宇航员哈里森・“杰克”・施密特 (Harrison “Jack” Schmitt) 是唯一一位在月球上行走的地质学家,他证实了这些照片所代表的独特视角的准确性。

Schmitt 表示:
月球上的陶勒斯 – 利特罗山谷是太阳系中最壮观的自然景观之一。

山谷的山壁被阳光灿烂地照亮,比大峡谷还要高,北面高达 4800 英尺,南面高达 7000 英尺。

与此同时,山峰的背景是黑色的,这与人类在地球的体验 / 印象截然不同,形成了鲜明的对比。

阿波罗 17 号的全景图也被转换成一幅身临其境的全景图,可以在 NASA 约翰逊的 Facebook 账户上看到。

想要了解更多相关图片,读者可前往下方链接查看:

https://flic.kr/s/aHsjHYKZe3

阿波罗制导计算机 (AGC) 代码开源,登 GitHub 热榜第一

而就在今天,GitHub 一个名叫 “Apollo-11” 的项目荣登今日趋势榜第一,已获 33000 + 颗星。

项目地址:

chrislgarry/Apollo-11

该项目是阿波罗 11 号制导计算机 (AGC) 中的 指令模块 (Comanche055)登月模块 (Luminary099) 的原始代码。

项目的电子化过程是由 Virtual AGC 和 MIT Museum 共同完成。

上世纪 60 年代,MIT 一起实验室的程序员们需要给登月计划开发飞行控制软件,但是当时并没有现在如此成熟的技术,他们必须自己打造一套系统。

于是,他们提出了一种存储计算机程序的新方法 —— 线存储器,并创造了一种特殊版本的汇编语言。现在许多程序员听到 “汇编语言” 都有可能瑟瑟发抖,而 MIT 的程序员为阿波罗制导计算机 (AGC) 编写了许许多多这种晦涩难懂的代码。

那么刚才说到的 “许许多多” 到底有多少行代码呢?请看下图。

AGC 代码其实早在 2003 年的时候由 Ron Burkey 上传到了网络。他根据 MIT 在网上发布的原始硬拷贝的扫描件进行了转录。

虽然 Burkey 为此付出了许多,但对于当今很多开发者来说,AGC 代码本身还是有些晦涩难懂。后来 NASA 的一位实习生 Chris Garry 将 AGC 代码完整地上传到了 GitHub。

很快,这份资源在网络上迅速传开,但是让人们感兴趣的点却更多的在于这份代码的注释 —— 着实过于诙谐幽默了

例如,在登月模块 (Luminary099) 文件夹中,有一个名为 BURN_BABY_BURN–MASTER_IGNITION_ROUTINE.agc 的文件,中文可以叫做 “燃烧吧,宝贝,燃烧吧 —— 控制点火程序”,从名字上来看就非常的有意思了。

在开头的注释中,这样写道:
“燃烧吧,宝贝,燃烧吧” 可追溯到 1965 年的洛杉矶骚乱,当时著名 DJ、电台所有者 “伟大的蒙塔古”(Magnificent Montague)在打碟时使用了这句话。伟大的蒙塔古是上世纪 50 年代中期至 60 年代中期,在芝加哥、纽约和洛杉矶极富感召力的灵歌代表人物。

更多有趣的注释,读者可前往该项目自行探索:

阿波罗 11 号的大脑:这是人类的胜利,也是机器的胜利

也许阿波罗 11 号登月任务中最具戏剧性的时刻是当 “鹰号” 登月舱开始最后一次降落到月球表面时,飞船的电脑超载了!

1969 年 7 月 20 日,尼尔・阿姆斯特朗在离月球表面几英里的上空盘旋,寻找一个安全的落脚地来创造历史。

把第一批人送到月球的燃料仅剩几分钟可用。在阿波罗 11 号狭窄的月球着陆器上,一个功率计突然失灵了。通讯开始淡入淡出。然后,警告开始闪烁:程序报警。程序报警。(Program alarm. Program alarm.)

机上的电脑一共发出了五次紧急信号,这是阿姆斯特朗和机组成员奥尔德林从未练习过的。
在那一刻,两名宇航员的生命、30 多万名技术人员的努力、8 年耗资 250 亿美元的工作,以及一个国家的骄傲,都取决于几行开创性的计算机代码。

人类从来没有在 0 和 1 的代码上冒过这么大的风险。然而,他们决定相信机器和代码,最终,阿姆斯特朗和奥尔德林作为第一批登上月球的人收获了荣耀。

软件拯救了任务,”85 岁的弗雷德・马丁 (Fred Martin) 说,他负责了阿波罗制导程序开发的大部分内容。

没有阿波罗飞船上的电脑,就没有登月,就没有胜利的第一步,就没有人类太空旅行的高潮。50 年后来看,登月是人类的伟大胜利,也是机器的胜利,标志着计算机历史上最重要的 15 分钟。

他们把计算机放在这个雄心勃勃的项目的中心,” 计算机历史博物馆软件历史中心主任 David C. Brock 说。“这是对这项技术的真正考验,也是对每个人的信念和愿望的考验。”

阿波罗制导计算机 (AGC) 是第一台数字飞行计算机、是迄今为止最先进的微型计算机、是第一台使用硅芯片的计算机,同时也是第一台机组人员生命依赖于其功能的机载计算机。

今天,如果你将 NASA 使用的计算能力与任何常见设备进行比较,都会觉得不可思议。比如,iPhone 的处理能力是 Apollo 11 计算机的 100,000 多倍;凭借 4GB 的 RAM,iPhone 拥有超过 Apollo 11 计算机 100 万倍的内存,而 512GB 的存储空间则相当于 Apollo 11 计算机的 700 万倍。

任何现代设备都具有比早期机器更大的原始计算能力,但是 Apollo 计算机非常强大,可靠,并且完成了它的任务。你无法用智能手机将宇宙飞船引导到月球上。

阿波罗制导计算机 (AGC)

阿波罗制导计算机由 MIT 仪器实验室开发,它的外表就像是一个由两部分组成的黄铜手提箱,装在航天器的命令模块 (CM) 和月球模块 (LM) 中,总长 61×32×17 厘米、重 14 公斤。宇航员使用数字显示器和称为 DSKY 的键盘与 AGC 通信。

命令模块中的 AGC 有两项主要工作。首先,它计算了到达月球的必要航线,由宇航员在飞行中使用的六分仪进行天文测量校准,这个六分仪与航海中使用的六分仪没有什么不同。他们会把月亮、地球或太阳排成一条直线,用另一条线确定恒星的位置。计算机将精确地测量这些角度并重新计算其位置。

其次,命令模块控制了航天器的许多物理部件。AGC 可以与航天器内的 150 个不同设备进行通信,这是一项极其复杂的任务。

第一台使用集成电路的计算机

最初的重点放在硬件上。MIT 仪器实验室的计算机设计师决定使用集成电路或硅 “芯片” 来构建计算机

现在来看,这似乎是显而易见的,因为今天我们在任何消费设备中享受着集成电路技术的成果。但是在 20 世纪 60 年代早期,当做出这个决定时,硅芯片未经测试,其可靠性是一个很大的未知数

尽管有争议,MIT 仪器实验室的工程师对他们的设计进行了有力的辩护,并说服了 NASA。实验室与发明集成电路的飞兆半导体公司密切合作,以确保可靠性。

芯片在严格的温度,振动,污染等条件下进行了测试。最终,命令模块和月球模块上的阿波罗制导计算机在任务期间没有遇到过硬件故障

“动词”“名词” 编码的交互设备

宇航员通过 DSKY 与计算机通信,输入数字,然后得到回复。用户界面系统依赖于一系列的程序代码,以及 “动词” 和 “名词” 代码。动词是计算机可以做的事情 (如 “78 UPDATE PRELAUNCH AZIMUTH”)。名词是数值量或测量值 (“33 TIME OF IGNITION”)。

“编织” 的软件
同时玛格丽特・汉密尔顿 (Margaret Hamilton) 领导软件设计。当人们认识到软件对于登月任务真正重要时,汉密尔顿的团队扩大到了 350 人。他们编码的系统非常先进。

但它的大多数 “软件” 实际上都是硬连线的:程序是编织的,用微小的甜甜圈形状的金属 “核心” 像串珠一样串在一组电线上,电线在圈外面代表 0,电线穿过圈里面代表 1

一旦制作完成,就无法改变绳子内部的单个位,因此对软件的任何更改都需要重新编织一条全新的绳子,而且最后一刻的更改是不可能的。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:新智元

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