Obsah:
Margaret H. Hamiltonová je počítačová vědkyně, která se v 60. a 70. letech 20. století podílela na snahách NASA o přistání lidí na Měsíci. Za svou práci byla v roce 2016 oceněna Prezidentskou medailí svobody.
Hamilton vedl divizi softwarového inženýrství v laboratoři Instrumentation Laboratory Massachusetts Institute of Technology. V této roli se ujala vedení softwaru používaného k řízení letové dynamiky kosmické lodi Apollo, která byla použita pro šest přistávacích misí v letech 1969 až 1972.
"Hamilton přispěla ke konceptům asynchronního softwaru, prioritního plánování a prioritních zobrazení a schopnosti rozhodování člověkem ve smyčce, což položilo základy pro moderní, ultraspolehlivý návrh softwaru a inženýrství," stálo v citaci pro její medaili.
První úspěchy
Hamilton má různorodé zázemí, včetně bakalářského titulu z matematiky na Earlham College v Indianě a postgraduální práce v meteorologii na MIT. Kromě své práce v Apollu byla součástí poloautomatického systému protivzdušné obrany MIT Lincoln Laboratory neboli SAGE. Podle MIT to byl první systém protivzdušné obrany pro zemi a pomohl prosadit digitální výpočetní techniku v 50. a 60. letech 20. století.
Přístrojová laboratoř MIT obdržela zakázku na naváděcí a řídicí systémy Apollo 9. srpna 1961, kdy Spojené státy uskutečnily pouze dva lety do vesmíru - oba s pouhým jedním členem posádky na palubě a oba v suborbitálním prostoru. Kontrakt byl udělen jen několik týdnů předtím, než tehdejší prezident John F. Kennedy oznámil, že plánuje mít lidi na Měsíci do konce dekády.
Naváděcí a řídicí systémy by se vztahovaly jak na lunární modul (který by přistál na Měsíci), tak na velitelský modul (který by obíhal Měsíc, zatímco by byl lunární modul na povrchu, a pak by ubytoval astronauty na jejich cestě domů.) byl určen k vedení kosmické lodi, jakmile dosáhli oběžné dráhy Země.
Po jediné misi s posádkou na oběžné dráze Země – Apollu 7 na začátku roku 1968 – se NASA rozhodla vyslat velitelský modul Apolla 8 toho prosince sólo na orbitální misi k Měsíci z obav, že se tam Sovětský svaz dostane jako první. Apollo 9 poprvé společně vyzkoušelo lunární modul a velitelský modul na oběžné dráze Země a poté byly obě kosmické lodě znovu testovány na oběžné dráze Měsíce pro Apollo 10.
Vrcholná mise, Apollo 11 v červenci 1969, viděla Neila Armstronga a Buzze Aldrina sestoupit až na povrch v lunárním modulu, bezpečně se vrátit do velitelského modulu (pilotovaného Mikem Collinsem) a vrátit se domů na Zemi.
Alarmy 1201 a 1202
Ale softwarový incident téměř vykolejil přistání, jak Hamilton připomněl v roce 2009 v rozhovoru pro MIT. "Všechno šlo podle plánu, dokud se nestalo něco zcela neočekávaného, právě když astronauti přistávali na Měsíci," vzpomínala.
"Najednou byly normální sekvence mise přerušeny prioritními zobrazeními alarmů 1201 a 1202, které daly astronautům rozhodnutí jít/nepřistát (přistát, nebo nepřistát), " dodala. "Rychle se ukázalo, že software všechny nejen informoval o tom, že došlo k problému s hardwarem, ale že jej kompenzoval. Zbývaly jen minuty a bylo rozhodnuto přistát."
Zatímco rozhodnutí bylo učiněno v okamžiku nechat astronauty přistát, Hamilton poukázal na to, že byla provedena analýza chyb, aby se zjistilo, kde se stala chyba. Ukázalo se, že v kontrolním seznamu astronautů, který řídil akce, které měla posádka před přistáním provést, byla posádka nastavena na špatnou polohu hardwarového přepínače schůzky. To přetížilo centrální procesorovou jednotku během přistání, ale naštěstí se software zotavil v horkých okamžicích před přistáním Apolla 11.
"Pokaždé, když se CPU přiblížil k přetížení, software vyčistil celou svou frontu procesů, restartoval své funkce a umožnil pouze těm s nejvyšší prioritou až do dokončení přistání," řekla. S vyřešenou chybou byla umožněna lunární přistání pro Apollo 12, 14, 15, 16 a 17. (Apollo 13 přerušeno před přistáním kvůli explozi v servisní oblasti velitelského modulu.)
Hamiltonovo dědictví
NASA byla tak ohromena softwarem použitým v Apollu, že jeho základ byl upraven pro Skylab (první americká vesmírná stanice), raketoplán (který provedl více než 100 úspěšných misí na oběžné dráze Země – a dvě fatální selhání – mezi lety 1981 a 2011) a první digitální systémy fly-by-wire v letadlech.
"Hamilton byla poctěna NASA v roce 2003, kdy jí bylo uděleno zvláštní ocenění, které uznává hodnotu jejích inovací ve vývoji softwaru Apollo," napsala NASA v roce 2016. "Ocenění zahrnovalo největší finanční ocenění, jaké kdy NASA udělila jakémukoli jednotlivci. až do toho bodu."
Hamilton později opustila MIT, aby založila vlastní softwarovou společnost, ale její jméno je stále nejvíce uznáváno pro její úspěchy při přistání na Měsíci. Její jméno bylo jasně vidět, když byl celý zdrojový kód Apollo 11 zveřejněn na GitHubu v roce 2016; podle MIT první plný řádek softwaru zněl: "ODEVZDÁNO: MARGARET H. HAMILTON DATUM: 28. BŘEZNA 69 / M. H. HAMILTON, VEDOUCÍ PROGRAMU COLOSSUS / APOLLO GUIDANCE AND NAVIGATION."
Přestože pro Hamiltona bylo Apollo 11 monumentální, libovala si v tom, že musí dělat svou práci. „Z mého vlastního pohledu byla zkušenost se softwarem sama o sobě (jeho návrh, vývoj, vývoj, sledování jeho výkonu a učení se z něj pro budoucí systémy) přinejmenším stejně vzrušující jako události kolem mise,“řekla.
