Margaret H. Hamilton jest informatykiem, który był kluczowy dla wysiłków NASA, aby wylądować ludzi na Księżycu w latach 60. i 70. XX wieku. Za swoją pracę została uhonorowana Prezydenckim Medalem Wolności w 2016 r.
Hamilton kierowała działem inżynierii oprogramowania w Laboratorium Instrumentacji Massachusetts Institute of Technology. W tej roli objęła przywództwo nad oprogramowaniem używanym do zarządzania dynamiką lotu statków kosmicznych Apollo, które były używane do sześciu misji lądowania w latach 1969-1972.
„Hamilton przyczyniła się do koncepcji asynchronicznego oprogramowania, planowania priorytetów i wyświetlania priorytetów oraz zdolności decyzyjnych human-in-the-loop, które stanowią podstawę dla nowoczesnego, ultra niezawodnego projektowania i inżynierii oprogramowania” – czytamy w cytacie dla jej medalu.
Wczesne osiągnięcia
Hamilton ma zróżnicowane wykształcenie, w tym tytuł licencjata z matematyki z Earlham College w Indianie oraz pracę podyplomową z meteorologii w MIT. Oprócz pracy w Apollo, była ona częścią Półautomatycznego Systemu Obrony Powietrznej Środowiska Naziemnego MIT Lincoln Laboratory, lub SAGE. Według MIT, był to pierwszy system obrony powietrznej dla kraju i pomógł popchnąć do przodu obliczenia cyfrowe w latach 50-tych i 60-tych.
Laboratorium oprzyrządowania MIT otrzymało kontrakt na systemy naprowadzania i kontroli Apollo 9 sierpnia 1961 roku, kiedy Stany Zjednoczone wykonały tylko dwa loty kosmiczne – oba z jednym członkiem załogi na pokładzie i oba w przestrzeni suborbitalnej. Kontrakt został przyznany zaledwie kilka tygodni przed tym, jak ówczesny prezydent John F. Kennedy ogłosił, że planuje umieścić ludzi na Księżycu do końca dekady.
Systemy kierowania i kontroli miałyby zastosowanie zarówno do modułu księżycowego (który wylądowałby na Księżycu), jak i modułu dowodzenia (który orbitowałby wokół Księżyca, podczas gdy moduł księżycowy znajdował się na powierzchni, a następnie mieścił astronautów w ich podróży do domu). To było przeznaczone do prowadzenia statku kosmicznego po osiągnięciu orbity okołoziemskiej.
Po tylko jednej załogowej misji na orbicie Ziemi – Apollo 7 na początku 1968 – NASA zdecydowała się wysłać moduł dowodzenia Apollo 8 solo w grudniu na orbitalną misję na Księżyc, z obaw, że Związek Radziecki dotrze tam pierwszy. Apollo 9 przetestował moduł księżycowy i moduł dowodzenia razem na orbicie Ziemi po raz pierwszy, a następnie dwa statki kosmiczne zostały przetestowane ponownie na orbicie księżycowej dla Apollo 10.
Wieńcząca misja, Apollo 11 w lipcu 1969 roku, zobaczyła Neila Armstronga i Buzza Aldrina schodzących aż na powierzchnię w module księżycowym, bezpiecznie powracających do modułu dowodzenia (pilotowanego przez Mike’a Collinsa) i wracających na Ziemię.
Alarmy 1201 i 1202
Ale incydent z oprogramowaniem prawie wykoleił lądowanie, jak wspomina Hamilton w wywiadzie z 2009 roku dla MIT. „Wszystko szło zgodnie z planem, aż stało się coś zupełnie nieoczekiwanego, tak jak astronauci byli w trakcie procesu lądowania na Księżycu”, przypomniała.
„Nagle, normalne sekwencje misji zostały przerwane przez priorytetowe wyświetlanie alarmów 1201 i 1202, dając astronautom decyzję go/no-go (lądować lub nie lądować)”, dodała. „Szybko stało się jasne, że oprogramowanie nie tylko informowało wszystkich, że wystąpił problem sprzętowy, ale także, że oprogramowanie go kompensowało. Mając tylko kilka minut do stracenia, podjęto decyzję o lądowaniu.”
Podczas gdy w tamtej chwili podjęto decyzję o pozwoleniu astronautom na lądowanie, Hamilton zaznaczyła, że przeprowadzono analizę błędów, aby sprawdzić, gdzie popełniono błąd. Okazało się, że lista kontrolna astronautów, która regulowała czynności, jakie załoga musiała wykonać przed lądowaniem, kazała załodze ustawić przełącznik sprzętowy radaru rendezvous w złej pozycji. To przeciążyło centralną jednostkę obliczeniową podczas lądowania, ale na szczęście oprogramowanie odzyskało sprawność w gorących chwilach przed lądowaniem Apollo 11.
„Za każdym razem, gdy procesor zbliżał się do przeciążenia, oprogramowanie czyściło całą kolejkę procesów, uruchamiając ponownie swoje funkcje; pozwalając tylko na te o najwyższym priorytecie do czasu zakończenia lądowania” – powiedziała. Po usunięciu błędu, lądowania Apollo 12, 14, 15, 16 i 17 były możliwe. (Apollo 13 przerwał przed lądowaniem z powodu eksplozji w strefie serwisowej modułu dowodzenia.)
Spuścizna Hamilton
NASA była pod takim wrażeniem oprogramowania użytego w Apollo, że jego podstawy zostały zaadaptowane dla Skylab (pierwszej amerykańskiej stacji kosmicznej). stacji kosmicznej), promu kosmicznego (który przeprowadził ponad 100 udanych misji na orbicie okołoziemskiej – i dwie śmiertelne awarie – w latach 1981-2011) oraz pierwszych cyfrowych systemów fly-by-wire w samolotach.
„Hamilton została uhonorowana przez NASA w 2003 roku, kiedy to wręczono jej specjalną nagrodę uznającą wartość jej innowacji w rozwoju oprogramowania Apollo” – napisała NASA w 2016 roku. „Nagroda obejmowała największą nagrodę finansową, jaką NASA kiedykolwiek przedstawiła jakiejkolwiek osobie do tego momentu.”
Hamilton później opuściła MIT, aby założyć własną firmę zajmującą się oprogramowaniem, ale jej imię jest nadal najbardziej rozpoznawalne dla jej osiągnięć związanych z lądowaniem na Księżycu. Jej nazwisko było wyraźnie widoczne, gdy cały kod źródłowy Apollo 11 został udostępniony na GitHub w 2016 roku; według MIT, pierwsza pełna linia oprogramowania brzmiała: „SUBMITTED: MARGARET H. HAMILTON DATE: 28 MAR 69 / M.H.HAMILTON, COLOSSUS PROGRAMMING LEADER / APOLLO GUIDANCE AND NAVIGATION.”
Dla Hamilton, choć Apollo 11 był monumentalny, rozkoszowała się wyzwaniem wykonania dla niego swojej pracy. „Z mojej perspektywy samo doświadczenie związane z oprogramowaniem (projektowanie go, rozwijanie, ewoluowanie, obserwowanie jego działania i uczenie się na jego podstawie dla przyszłych systemów) było co najmniej tak samo ekscytujące jak wydarzenia związane z misją” – powiedziała.
Czasowe wiadomości
.