Milyen volt a több mint 40 éve, az amerikai Apollo programban végrehajtott holdraszállást levezénylő rendszer egyik fontos eleme, a fedélzeti számítógép?
„Kis lépés ez egy embernek, de hatalmas ugrás az emberiségnek.” (Neil Armstrong)
A korszerű PC-k alapja többmagos, a lapkán integrált milliónyi kapcsolóeszközzel bíró, több gigahertzes órajel-frekvenciával száguldó CPU. A processzor működését nagy bonyolultságú IC-kből álló csipszet segíti, a programok, adatok gigabájtos nagyságrendű operatív memóriában, terabájtos kapacitású merevlemezeken tárolódnak. Az egész bonyolult, csúcstechnológiás mechatronikai rendszer „karmestere” a nem kevésbé magas színvonalú, a programozástechnológia mindenkori felső fokát képviselő operációs rendszer. (Bár ez utóbbi megállapítást a legelterjedtebb rendszerrel kapcsolatban sokan vitatják...)
A megapixelnyi felbontású színes grafikus monitor előtt napi rendszerességgel akár több órát is eltöltő kedves olvasó talán el sem tudja képzelni, hogy milyen fedélzeti komputerek vezérelték anno azt a technikai csodát, aminek köszönhetően az ember megtehette az első kis-nagy lépést a Holdon. Mivel magam is kíváncsi voltam erre, utánanéztem a neten, és mondhatom, igen érdekes, meglepő adatok birtokába jutottam! A következőkben ezeket próbálom meg – erősen rövidített, sűrített formában – megosztani olvasóimmal. A Saturn-V rakéta autonóm vezérlőrendszerével a továbbiakban nem foglalkozom, kizárólag az Apollo űrkabin fedélzeti számítógépéről lesz szó. A holdkompot vezérlő számítógép gyakorlatilag azonos volt az Apollóéval, leginkább a (mint később látni fogjuk, a szó szoros értelmében behuzalozott) programjai különböztek azétól.
Milyen volt hát az először több mint 40 éve (!) végrehajtott hatalmas ugrást levezénylő rendszer e fontos eleme, a beágyazott számítógépek egyik előfutára? A kedves olvasó akár úgy is gondolhatná, hogy az akkori technika/technológia csúcsproduktumait vetették be egy ilyen számítógép megalkotásakor. Azonban ez közel sem így történt. Az űrtechnikában mindig a lehető legnagyobb megbízhatóságú rendszerek kialakítására törekedtek, így az elektronikai egységeket, ill. az azokat felépítő áramköröket is ennek a szellemében tervezték meg. Ahol csak lehetőség volt erre, alaposan bevizsgált, többszörösen bevált eszközöket, alkatrészeket, kapcsolástechnikát, konstrukciós elveket használtak fel az alkotók. Különösen fontos volt ez egy minden – pláne politikai – szempontból kiemelkedő küldetés végrehajtásánál: egyszerűen nem volt szabad hibázni!
Kijelenthetjük, hogy 1969-ben a DEC PDP-11 számítógépe lényegesen magasabb műszaki színvonalat képviselt, mint az AGC.
A történet hivatalosan 1961. május 25-én indul: John Fitzgerald Kennedy, az USA akkori elnöke bejelenti, hogy még az évtized vége előtt az USA embert fog juttatni a Holdra, és biztonságosan vissza is hozza onnan. A célért hatalmas erőbedobással küzd az 1958-ban megalapított NASA és azok a nagy cégek, amelyek egy-egy részfeladatot vállaltak a hatalmas műből. Így Wernher von Braun vezetésével kifejlesztik a gigantikus Saturn-V rakétát, az első fokozat máig egyedülálló méretű hajtóműveivel. A North American az Apollo űrhajót (CM, Command Module, és SM, Sercvice Module) készíti, a Grumman repülőgépgyár pedig a projekt egyik legnehezebben, leglassabban megvalósuló űrjárművét, a két egységből álló holdkompot (rövidítve: LM vagy LEM, azaz Lunar Excursion Module. A cikkben sok hasonló rövidítés szerepel; ez az űrtechnika egyik sajátossága. A NASA rövidítésmagyarázatait pl. itt foglalták össze.)
Végül 1969. július 16-án, 9:32-kor a floridai űrközpont A39-es indítóállásáról elstartolt az SA-50 jelű Saturn-V rakéta, „orrában” az Apollo-11 Columbia űrhajóval, amelynek legénysége Neil Armstrong, Buzz Aldrin és Mike Collins volt. Az űrhajóval összekapcsolt SM alatt, összehajtogatott lábakkal várta „jelenését” az LM-5 Eagle (Sas) nevű holdkomp. Utóbbit nemsokára kihúzták a tartókeretéből, hozzákapcsolták a Columbia elejéhez, és a komplexum Hold körüli pályára állt. Armstrong és Aldrin átmászott az Sasba, amivel 1969. július 20-án – némi bonyodalmak után – végül leszálltak a Holdra. Európában már július 21-ét írtunk, amikor Armstrong, majd Aldrin a felszínére lépett. Feladataik (holdkőzet gyűjtése, műszerek telepítése) végrehajtása után visszatértek a holdkomp kabinjába. Az pedig – a felszínen hagyva startpódiumként is funkcionáló leszálló fokozatát – elhagyta a Holdat, ismét összekapcsolódott az űrkabinnal, és a komplexum elindult a Föld felé. Miután a Columbiáról leválasztották a Sast, majd közvetlenül a Föld légkörébe érés előtt a szerviz modult, az „árván maradt” parancsnoki kabin 1969. július 24-én simán csobbant a Csendes-óceánba. Később, más és más legénységgel, még öt sikeres holdraszállást hajtottak végre.
Persze a holdutazás konkrét megtervezését rengeteg űrkísérlet, emberes űrrepülés előzte meg.
Jelen témánk szempontjából kiemelendő, hogy az első ember vezette űrhajó, amelynek fedélzetén digitális számítógépet is elhelyeztek, a kétszemélyes Gemini volt. Az űrhajó fedélzeti számítógépéről, az IBM által épített OBC-ről közel sem találni a neten olyan bőséges, részletekbe menő dokumentációt, mint az Apollóéról. Egy biztos: diszkrét elemekből álló, bipoláris tranzisztorokon alapuló konstrukció volt. Akit érdekel, például a [4]-ből tájékozódhat róla, leginkább a szoftverrel kapcsolatban. Az Apollo űrkabinban telepített AGC-ről (Apollo Guidance Computer) azonban bőséges anyagból válogathatunk, bár a különböző források között sok az ellentmondás. A cikk soron következő részeiben közölt adatok, ismeretek zöme innen származik.
(Folytatjuk az AGC hardverének ismertetésével!)
Pálinkás Tibor
Az itt sorozatban közölt cikk eredeti, részletesebb, további képekkel és kapcsolási rajzokkal illusztrált változata a Rádiótechnika Évkönyve 2012-es számában jelent meg. Ezúton köszönjük az utánközlés lehetőségét. A más érdekes, köztük űrkutatási vonatkozású cikkeket is tartalmazó évkönyv kapható nyomtatott és digitális változatban is. További információ a kiadó Rádióvilág Kft. honlapján!
Kapcsolódó cikkek:
„A Sas leszállt”: 35 éve repült az Apollo-11 (1. rész)
„A Sas leszállt”: 35 éve repült az Apollo-11 (2. rész)
„Kis lépés ez egy embernek…”: 35 éve repült az Apollo-11 (3. rész)
„Kis lépés ez egy embernek…”: 35 éve repült az Apollo-11 (befejező rész)
A holdutazás fedélzeti számítógépe (2. rész)
A holdutazás fedélzeti számítógépe (3. rész)
A holdutazás fedélzeti számítógépe (4. rész)
A holdutazás fedélzeti számítógépe (5. rész)
A holdutazás fedélzeti számítógépe (6. rész)
Neil Armstrong, az első ember az emberiség egész történelmében, aki egy idegen égitest felszínére tette a lábát, 2012. augusztus 25-én halt meg. A Newsweek következő, szeptember 3-i száma Armstronggal a címlapján jelent meg.
