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拯救阿波羅14号!那些偉大太空計劃背後的計算機工程師們

1971年1月31日,阿波羅14号發射。

外太空旅行近一周後的淩晨,回程中的阿波羅14号突然面臨一個嚴峻的問題:它可能沒辦法正常降落了。

問題出在其計算機工程師Don Eyles編寫的一個應急程式上,他必須在很短的時間内破解自己寫出的程式。

事情的經過是這樣的:

Don Eyles在登月艙Antares中設計了一個用于極端緊急情況的轉換開關——Abort按鈕。如果登月艙在下降到月球表面的過程中出現任何問題,宇航員可以随時推動轉換開關,通知計算機反轉發動機——将登月艙從月球上炸開,重新進入軌道。

但在阿波羅14号上,由于開關被意外堵塞,計算機收到了扭轉登月艙航向的錯誤指令,而Eyles需要以最快的速度扭轉這一切。

“我們必須編寫一個新程式,來讓計算機看不到切換,”Eyles說。

Eyles最終在登月艙降落前10分鐘的時候完成了他的任務。他的解決方案中涉及了26組五位數的資料,經他的同僚檢查後由宇航員輸入計算機,成功繞過了轉換開關的代碼。

這段驚現的故事出現在Eyles今年3月出版的回憶錄Sunburst And Luminary中。在書中,他還回憶了自己作為多個NASA太空任務的計算機工程師時發生的故事,其中涉及到1969年第一次載人登月的阿波羅11号、1969年第一次精确登月的阿波羅12号以及剛剛提到的阿波羅14号。



拯救阿波羅14号!那些偉大太空計劃背後的計算機工程師們

麻省理工學院儀器實驗室的“非主流”工程師

Eyles從小就喜歡設計和制作東西。盡管他後來在波士頓大學主修數學,仍對藝術仍有着深刻的興趣。

20世紀50年代後期,上高中的他作為戲劇制作的技術人員,參加了一個“偉大的圖書”讀書俱樂部,并經常收聽大都會歌劇院的廣播節目。在波士頓大學,最令他難忘的課程之一是“一個中世紀的藝術課,讓我設計哥特式建築的外觀。”

這種多樣化的背景為他的職業生涯帶來了很多好處,教會了他如何從不同的角度來看問題并解決問題。

1966年,Eyles在波士頓“破舊的Fenway社群”租了一套較高價的電梯大廈。他沒有具體的職業目标,也沒有寫過任何計算機代碼,但他就是認為自己可能喜歡計算機程式設計,因為他“喜歡謎題”。

在一個悶熱的天氣裡,他偶然發現了查爾斯河河岸附近的麻省理工學院儀器實驗室(the MIT Instrumentation Lab)。

這個實驗室在20世紀60年代末和70年代初緻力于利用政府撥款開展大規模的開拓性項目:“建立登月的航行和導航系統”。這個項目也是其最着名的成就之一。

項目負責人有着科學界的傳奇名字,比如Charles Stark“Doc”Draper,“慣性導航之父”;Hal Laning,1952年發明了第一個編譯器的人,以及衆多計算機程式設計書籍的作者George Cherry等等。

而Eyles也成為了其中的一員,就此開始了他航天工程工程師的生涯。

他負責月球着陸工作:“阿波羅任務中最複雜的,也是最危險的階段”。月球着陸的設計工作面臨一系列特别棘手的問題:月亮的“塊狀”引力場問題,在厚厚的月球塵埃雲中如何降落的問題,以及未知地形的考驗等等。

正如Eyles所說:“連汽車那麼大的巨石都太小了,無法從軌道上拍出來。”

但Eyles和他的同僚們最終還是将這些問題解決了,包括阿波羅14号的突發情況。

阿波羅14号順利降落月球後,Eyles立即成為了名人。報紙和廣播電台的記者不停地給他打電話,波士頓大學和麻省理工學院的校長也都給他發來賀信。

拯救阿波羅14号!那些偉大太空計劃背後的計算機工程師們

甚至他的身影也出現在了很多電視熒屏之中。“我還記得在1996年的一個電視劇中,一個演員扮演我一邊走進實驗室,一邊說‘我要咖啡’。而事實是我要是真以他的語氣說話,根本就不會得到任何東西。”這也讓Eyles笑了很久。

而除了工作,Eyles還有很多“非主流”的想法和行為。

比如Eyles和他的朋友試圖讓辦公室變得更美:把它漆成紫色、綠色和紅色,而不是白色和棕色,盡管實驗室維修人員對此表示了強烈抗議。

他也曾設計一個迷你時間膠囊:Led Zeppelin在波士頓茶話會上舉行他們的第一次美國巡演,Erich Leinsdorf指揮了波士頓交響樂團,并在波士頓魚碼頭的無名餐廳用餐。

Eyles甚至還成為了一名攝影師和雕塑家。他的作品包括古帝國的墜落系列、101種角度看ZAKIM大橋系列等等。

Don Eyles個人網站:

https://www.doneyles.com/supersymandala.html
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Eyles還是堅持Consciousness III 的科學家和技術人員之一,他們崇尚個人自由和平等主義,主張自由發揮想象力,樂于探究太空探索的宇宙意義。

“電腦程式設計是一門很好的手藝,有朝一日會被提升為一門藝術。”Eyles說。

幕後的英雄們

事實上,在阿波羅登月計劃中曾付出過艱辛努力并取得輝煌成績的,絕不僅僅是Eyles一人。

比如負責“阿波羅”号計算機飛行軟體的“代碼女皇”瑪格麗特·漢密爾頓(Margaret Hamilton)。

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在人們還不知道軟體到底是怎麼一回事的時候,瑪格麗特和她的同僚們就開始為世界上第一部便攜式計算機寫代碼了,同時,他們也創造了計算機程式設計的核心理念。

她所編寫的 “阿波羅11号”登月項目計算機制導系統的源代碼也在2016年被公布出來,這段以彙編語言編寫的代碼即便是對今天的程式員來說,也堪稱教科書般的存在。

有趣的是,當時阿波羅号的工程師們在敲入這段代碼時還加入了大量自己的吐槽。若按現在的視角再去品味,它們就像是上世紀60年代的那些計算機極客們留給我們的時間膠囊。

而軟體工程這個由瑪格麗特引領的概念,從人類登月開始,已經進入了我們生活的方方面面。

再比如曾提名第89屆奧斯卡最佳影片的《隐藏人物》(Hidden Figures)中的原型瑪麗•傑克遜(Mary Jackson)、凱瑟琳•約翰遜(Katherine G. Johnson)和多蘿西•沃恩(Dorothy Vaughan)。這三位美國國家航空航天局(NASA)的黑人女性工程師都曾默默為美國的登月計劃做出巨大貢獻,但不被外界所留意。

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1903年,萊特兄弟的第一架飛機試飛成功;1957年,第一顆人造衛星升空;1961年,人類第一次進入太空;1969年,人類第一次登上月球;2001年,首次太空旅遊成功。近百年來,人類對于太空的探索始終不曾停歇。

而無數的人為之付出過不懈的努力,甚至是生命的代價。

這其中也包括Eyles,包括瑪格麗特,包括無數計算機工程師們。

相關報道:

http://www.wbur.org/artery/2018/03/01/sunburst-and-luminary-review https://www.rollingstone.com/politics/politics-news/don-eyles-extra-weird-looking-freak-saves-apollo-14-40737/

原文釋出時間為:2018-07-29

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