Приветствую вас мои космические друзья!
"Не летали никакие американцы ни на какую Луну. А если бы летали, то от программы "Аполлон" осталось бы технологическое наследие. А что осталось? Липучка Velcro? Вот это достижение! Не смешите вы нас!"
Так, или примерно так, обычно звучит один из доводов товарищей конспирологов, которые отрицают полеты американских астронавтов на Луну по программе "Аполлон"?
Так неужели все что нам досталось от программы "Аполлон" это простая текстильная липучка? Разочарую многих скептиков - Это не так! И наследие программы "Аполлон" намного обширнее чем кажется на первый взгляд. Тот путь развития компьютерных технологий, который привел к созданию обычного бытового компьютера, ноутбука или смартфона в ваших руках, во многом обязан космической программе "Аполлон".
Вот сегодня мы и поговорим об этом.
Компьютер, который доставил астронавтов на поверхность Луны, был технологическим чудом 1960-х годов. Он был относительно небольшого размера, был быстрым, его программирование и управление было относительно понятно для пользователей - то есть астронавтов, которые управляли космическими кораблями.
В космических миссиях к Луне по программе "Аполлон" использовались два идентичных компьютера, один находился в командном модуле корабля, а второй был установлен в лунном модуле. Каждый из компьютеров был запрограммирован на совершенно разные миссии этих космических кораблей. Они могли обрабатывать 85 000 инструкций в секунду, что звучит довольно впечатляюще, пока вы не поймете, что ваш смартфон может обрабатывать 5 триллионов. Бортовому компьютеру "Аполлона" потребовалось бы 681 день, чтобы выполнить работу, которую ваш смартфон может выполнить за одну секунду.
Но этот компьютер ни в коем случае не был примитивным, как думают многие скептики. Как раз наоборот.
Его разработка представляла собой огромный технологический скачок для космического агентства НАСА. Однако риск разработки этого компьютера заключался в той передовой технологии, которую выбрал Массачусетский технологический институт (MIT), чтобы втиснуть как можно больше мощности в небольшой, размером с портфель, корпус компьютера. Это была одна из самых смелых и рискованных ставок всей лунной программы.
Компьютер был разработан и запрограммирован подразделением Массачусетского технологического института, известным как Лаборатория измерительных приборов (которая позже стала независимой научно-исследовательской лабораторией — Лабораторией Чарльза Старка Дрейпера).
Лаборатория MIT сначала попыталась спроектировать компьютер для космической программы "Аполлон" с использованием транзисторов, производство которых в начале 1960-х годов было хорошо отлаженной технологией — надежной, понятной, и относительно недорогой. Но через 15 месяцев разработки стало ясно, что одних транзисторов недостаточно для обеспечения вычислительной мощностью, которая была необходима для полета на Луну. В ноябре 1962 года инженеры MIT получили разрешение НАСА на использование совершенно новой технологии - интегральных схем или компьютерных чипов.
Сегодня компьютерные чипы управляют миром. Но в 1962 году интегральные схемы были совершенно новой технологией, и, как и большинство новых технологий, они были ненадежными и дорогими. В рамках своей ранней оценки MIT закупил 64 интегральные схемы у компании Texas Instruments. Цена при этом составляла 1000 долларов за штуку.
Но применение интегральных схемы позволило бы компьютеру "Аполлона" стать мощнее. Их применение увеличило бы его скорость в 2,5 раза, при этом позволив сократить его габариты на 40%. Компьютеры "Аполлона" были самыми сложными компьютерами общего назначения того времени. Они принимали данные с десятков датчиков, с радаров, и напрямую из Центра управления полетами. Они поддерживали ориентацию космических кораблей, и их курс полета. Они были, способны управлять всей миссией в режиме автопилота, а также сообщать астронавтам о том, что происходит в режиме реального времени.
MIT сделал две вещи, чтобы решить проблемы первых интегральных схем. Работая с первыми компаниями-производителями чипов, такими как Fairchild Semiconductor, Texas Instruments, и Philco, он поднял качество производства компьютерных микросхем в 1000 раз. У MIT был набор из 6 приемочных тестов для компьютерных микросхем, которые он закупал, и если хотя бы один чип из партии в 1000 штук не проходил один тест, MIT отправлял всю партию обратно производителю.
И MIT, от имени НАСА, закупил так много первых моделей чипов, что это резко снизило их цену: с 1000 долларов за штуку в первом заказе, до 15 долларов за чип в 1963 году, когда MIT заказывал партии по 3000 штук. К 1969 году эти чипы стоили уже 1,58 доллара за штуку, за исключением того, что они обладали значительно большими возможностями и гораздо большей надежностью, чем первые версии 1963 года.
Массачусетский технологический институт и НАСА смогли сделать все это, потому что год за годом, благодаря программе "Аполлон", он был крупнейшим заказчиком компьютерных чипов в мире.
В 1962 году правительство США выкупило 100% производства интегральных схем, в 1963 году — 85%, в 1964 году — 85%, в 1965 году — 72%. Даже когда доля закупок упала, общий объем закупок резко возрос. Объем закупок чипов в 1965 году был в 20 раз больше, чем в 1962 году.
Не зная об этом, весь мир стал свидетелем рождения «закона Мура» — движущей идеи компьютерного мира, согласно которой возможности компьютерных чипов будут удваиваться каждые два года, даже если их стоимость снизится.
На самом деле, Гордон Мур из компании Fairchild Semiconductor написал статью, в которой изложил идею закона Мура, в 1965 году, когда НАСА на протяжении четырех лет было крупнейшим покупателем компьютерных чипов в мире, и единственным пользователем интегральных схем, которого Мур упоминает в этой статье, являлась программа «Аполлон", для пилотируемого полета на Луну. Мур впоследствии стал соучредителем и руководителем компании Intel, а также помог внедрить цифровую революцию во все слои общества.
Кем же был Мур, когда придумал "закон Мура"? Он был директором по исследованиям и разработкам. А самым значительным клиентом компании Fairchild был MIT разрабатывающий компьютер "Аполлона" .
Массачусетский технологический институт, НАСА, и "лунная гонка" заложили основу цифровой революции в мире, в котором мы все живем.
Конечно, если бы человек не полетели на Луну, у нас, скорее всего, были бы и компьютеры и смартфоны, и все то к чему мы все привыкли, но космическая программа "Аполлон" значительно ускорила темп цифровой революции, преобразовав технологию, лежащую в ее основе - интегральную схему.
У нас есть прекрасный пример того, насколько важным оказалось решение Массачусетского технологического института об использовании компьютерных чипов, принятое в 1962 году, поскольку, когда НАСА выбирало компьютерные чипы для своего флагманского проекта, крупнейшая в мире компьютерная компания IBM, отвергла их для своего основного проекта.
В начале 1960-х годов компания IBM готовилась представить серию серверов (мейнфреймов) - IBM 360. В то время компания IBM занимала две трети рынка компьютеров в США. IBM 360 был разработан, с целью дать доступные вычислительные возможности для бизнеса, чтобы позволить различным компаниям использовать компьютеры в различных отраслях. Это была огромная ставка: доход IBM в то время составлял 2,5 миллиарда долларов в год, а разработка IBM 360 составила 5 миллиардов долларов.
Компания IBM долго рассматривала возможность использования интегральных схем, но решила, что это слишком рискованно, слишком ново, и их технология слишком неразвита. IBM 360 был современником компьютеров "Аполлона": он был анонсирована в 1964 году, а клиенты начали приобретать его в 1965 году. Действительно, это был огромный успех, многие оценивает влияние IBM 360 на экономику США наравне с влиянием автомобиля Форд модель T и первого пассажирского самолета Боинг 707.
IBM 360 использовался для написания программного обеспечения для компьютера "Аполлон", и был ядром вычислительных мощностей Центра управления полетами в Хьюстоне, во время программы "Аполлон". Однако он работал не на интегральных схемах.
Интегральные схемы могли бы стать будущим, но даже самая крупная и мощная компьютерная компания в мире не была готова к их использованию. Это было оставлено на откуп передовому космическому компьютеру Массачусетского технологического института.
Так что же, собственно, мир получили от полета на Луну?
Мы живем в мире, который помогла создать программа "Аполлон". Первые компьютерные чипы, которые летали на Луну, создали рынок компьютерных чипов будущего. "Аполлон" помог открыть цифровую эру.