Шаг вперед

Тридцать пять лет назад посланники человечества впервые достигли другого небесного тела. И даже если проект Apollo был выдумкой, сожалеть об этом не стоит: он подстегнул техническую эволюцию и, в частности, развитие микроэлектроники.

Несколько дней назад американское Агенство по аэронавтике и исследованиям космического пространства (NASA) опубликовало очередную порцию хранившихся ранее в закрытом архиве фотоматериалов, посвящённых полёту космического корабля Apollo 11. Оцифрованные снимки, доступные в онлайне, без преувеличения великолепны и даже уникальны, как и формальная причина их публикации: ровно тридцать пять лет тому назад, 20 июля 1969 года, экипаж Apollo 11 совершил первую в истории человечества высадку на Луну.

Вообще, Apollo - программа пилотируемых космических полётов, проводившаяся в период с 1961 по 1972 гг. - была лишь одной из нескольких программ, инициированных США по следам полёта Юрия Гагарина. И сегодня уже мало кто помнит, что первоначально она предполагала лишь полёты на околоземную орбиту. Однако вопрос приоритетов в космических исследованиях стоял столь остро, что едва стартовав, Apollo решением Джона Кеннеди была переориентирована на достижение Луны. Обошедшаяся в 25 миллиардов долларов (с учётом инфляции сегодня эта сумма составляет 100 млрд.) программа Apollo вошла в историю космонавтики как одна из самых крупных, продолжительных и скрупулёзных. Начавшись с трагедии (основной экипаж Apollo 1 погиб при пожаре на предстартовых тренировках, так что в память о жертвах нумерацию полётов впоследствии вели с цифры 2) Apollo, по сути, являлась серией последовательных приближений: первые пять стартов (Apollo 2-6), на которых отрабатывались этапы выхода на околоземную орбиту, были совершены без участия человека, Apollo 7-10 летали с экипажами, но ограничивались - первые облётом Земли, последние - Луны. Только в девятый раз дело дошло до исторического прилунения, зато после этого все старты были успешны, за исключением Apollo 13, экипаж которого пережил аварию, но вернулся домой.

Несмотря на титанические масштабы проекта Apollo, с середины 70-ых годов бытует и набирает популярность мнение, что пилотируемая лунная программа NASA - миф. Результаты известного опроса 1999 года гласят: 6% американцев считают, что высадка на Луну снималась в павильонах Голливуда. Сторонники теории "лунного заговора" непрерывно находят новые косвенные доказательства своей правоты (направление теней на фотографиях, высокие уровни радиации на некоторых участках трассы Луна - Земля и т.д. и т.п.) и даже ухитряются отыскать свидетелей - последним из которых стала вдова знаменитого кинорежиссёра Стэнли Кубрика, заявившая, что её муж в 1968 году (одновременно с завершением работы над "Одиссеей 2001") под принуждением со стороны правительства снимал первые три "высадки на Луну".

Спор сторонников и оппонентов "лунного заговора", вероятно, будет длиться вечно. Запуск сверхбольших телескопов в ближайшие несколько лет позволит напрямую увидеть на поверхности нашего спутника посадочные платформы, оставленные там экипажами Apollo. Но почти наверняка найдётся скептик, который возразит, что оборудование было заброшено на Луну автоматическими аппаратами. Так что встревать в этот спор бессмысленно. Лучше обратить внимание на скромный технический момент в проекте Apollo, сыгравший не последнюю роль в успехе всей программы - вычислительную технику, сконструированную для управления космическими кораблями и посадочными платформами. Apollo Guidance Computer (AGC) - небольшая электронно-вычислительная машина, разработанная в ставшем впоследствии легендой мира информационных технологий Массачусетском технологическом институте (MIT). Так вот, эта AGC стала для своего времени большим шагом вперёд.

AGC, служившая ключевым компонентом бортовой системы управления и навигации, включала в себя около пяти тысяч полупроводниковых логических элементов, формировавших 16-разрядный процессор с тактовой частотой в один мегагерц. Оперативная память компьютера, составленная из магнитных стержней, вмещала всего два килобайта. Постоянная память - также из стержней, но выполненных по иной технологии - была чуть больше, на 48 килобайт. Все элементы были соединёны между собой по технике навесного монтажа, правда, вместо пайки использовался обеспечивающий более качественный контакт механический обжим. Ассемблер AGC включал всего 11 команд. Сравнительно малая разрядность и простота машины компенсировались богатыми возможностями расширения. Операционная система CORONA, управлявшая работой AGC, была многозадачной (до восьми процессов одновременно) системой реального времени, так что, к примеру, функциональность процессора легко дополнялась виртуальной машиной - специальной программой, работавшей параллельно с прочими, и эмулировавшей сложные команды. Благодаря ей ассемблерный код мог включать, в том числе, и операции над матрицами. Интерфейсом пользователя служила комбинация дисплея и клавиатуры под названием DSKY: один AGC мог работать одновременно с парой таких прототерминалов. К моменту полёта первого Apollo с экипажем была изготовлена уже вторая версия AGC с расширенным набором команд, портами ввода-вывода, увеличенной памятью и заменёнными на электронику электромеханическими реле. Габариты её составляли 60 x 31 x 15 сантиметров, а потребляемая мощность - 70 Вт (был предусмотрен режим сохранения энергии с пониженной тактовой частотой, но на практике им ни разу не воспользовались).

По нынешним меркам всё это кажется архаикой, но для 60-ых годов AGC была полигоном, на котором отрабатывались идеи, нашедшие впоследствии применение в самых разных уголках компьютерной индустрии. По крайней мере, в англоязычных источниках именно AGC называется машиной, положившей начало использованию интегральных схем в вычислительной технике, она же считается и родоначальником встраиваемых компьютеров. Уникальной была надёжность AGC: при расчётном времени наработки на отказ в шесть лет в космических условиях, она дала сбой только раз - перед самым прилунением Apollo 11, и то лишь по причине недосмотра экипажа. Та история стала легендой, а принципы программирования AGC - основой для написания программ для космических аппаратов и, в частности, летающих по сей день Space Shuttle. Так что даже если проект Apollo и был выдумкой, об этом вряд ли стоит сожалеть.