Margaret H. Hamilton är en datavetare som spelade en viktig roll i NASA:s försök att landa människor på månen på 1960- och 1970-talen. För sitt arbete hedrades hon 2016 med Presidential Medal of Freedom.
Hamilton ledde avdelningen för programvaruteknik vid Massachusetts Institute of Technology’s Instrumentation Laboratory. I den rollen tog hon ledningen för den mjukvara som användes för att styra flygdynamiken i Apollo-rymdfarkosterna, som användes för sex landningsuppdrag mellan 1969 och 1972.
”Hamilton bidrog till begreppen asynkron mjukvara, prioriterad schemaläggning och prioritetsvisningar samt mänsklig beslutsförmåga i loopen, som lade grunden för modern, ultratillförlitlig mjukvarudesign och -teknik”, stod det i motiveringen till hennes medalj.
Första prestationer
Hamilton har en mångsidig bakgrund, inklusive en grundexamen i matematik från Earlham College i Indiana och forskarutbildning i meteorologi vid MIT. Förutom sitt arbete i Apollo var hon en del av MIT Lincoln Laboratory’s Semi-Automatic Ground Environment Air Defense System, eller SAGE. Enligt MIT var detta det första luftförsvarssystemet för landet och bidrog till att driva fram digital databehandling under 1950- och 1960-talen.
MIT:s instrumenteringslaboratorium fick kontraktet för Apollo styr- och kontrollsystem den 9 augusti 1961, då USA endast hade genomfört två rymdfärder – båda med endast en besättningsmedlem ombord, och båda i suborbitala rymden. Kontraktet tilldelades bara några veckor innan den dåvarande presidenten John F. Kennedy meddelade att han planerade att ha människor på månen i slutet av årtiondet.
Lednings- och kontrollsystemen skulle gälla både för månmodulen (som skulle landa på månen) och kommandomodulen (som skulle kretsa runt månen medan månmodulen befann sig på ytan och sedan hysa astronauterna på deras resa hem). Det var tänkt att styra rymdfarkosterna när de väl hade nått jordens omloppsbana.
Efter endast ett enda uppdrag med besättning i jordens omloppsbana – Apollo 7 i början av 1968 – valde NASA att skicka Apollo 8:s kommandomodul ensam i december samma år på ett omloppsuppdrag till månen, av oro för att Sovjetunionen skulle komma dit först. Apollo 9 testade för första gången månmodulen och kommandomodulen tillsammans i jordens omloppsbana, och sedan testades de två rymdfarkosterna på nytt i månens omloppsbana för Apollo 10.
I det krönande uppdraget, Apollo 11 i juli 1969, fick Neil Armstrong och Buzz Aldrin gå ner hela vägen till ytan i månmodulen, återvända säkert till kommandomodulen (som styrdes av Mike Collins) och ta sig hem till jorden.
Larmena 1201 och 1202
Men en mjukvaruincident höll på att spåra ur landningen, vilket Hamilton påminde om i en intervju med MIT 2009. ”Allt gick enligt plan tills något helt oväntat hände, precis när astronauterna höll på att landa på månen”, minns hon.
”Helt plötsligt avbröts de normala uppdragssekvenserna av prioriterade visningar av 1201- och 1202-larm, vilket gav astronauterna ett beslut om att gå eller inte gå (att landa eller inte landa)”, tillade hon. ”Det stod snabbt klart att programvaran inte bara informerade alla om att det fanns ett hårdvarurelaterat problem, utan att programvaran kompenserade för det. Med bara några minuter kvar fattades beslutet att gå till landning.”
Samtidigt som ett beslut fattades i stunden att låta astronauterna landa, påpekade Hamilton att en felanalys gjordes för att se var felet begicks. Det visade sig att astronauternas checklista, som reglerade de åtgärder som besättningen skulle göra före landningen, hade fått besättningen att ställa in hårdvaruknappen för rendezvousradaren i fel läge. Detta överbelastade den centrala processorn under landningen, men lyckligtvis återhämtade sig programvaran i de heta ögonblicken innan Apollo 11 landade.
”Varje gång processorn närmade sig överbelastning rensade programvaran hela sin processkö, startade om sina funktioner och lät endast de högst prioriterade processerna utföra sina uppgifter tills landningen var avslutad”, sade hon. När felet var åtgärdat blev månlandningarna för Apollos 12, 14, 15, 16 och 17 möjliga. (Apollo 13 avbröts före landningen på grund av en explosion i kommandomodulens serviceområde.)
Hamiltons arv
NASA var så imponerad av den mjukvara som användes i Apollo att grunden för den anpassades till Skylab (USA:s första rymdflygplan). rymdstationen), rymdfärjan (som genomförde mer än 100 framgångsrika uppdrag i jordens omloppsbana – och två dödliga misslyckanden – mellan 1981 och 2011) och de första digitala fly-by-wire-systemen i flygplan.
”Hamilton hedrades av Nasa 2003, då hon fick en särskild utmärkelse som erkände värdet av hennes innovationer i utvecklingen av Apollo-mjukvaran”, skrev Nasa 2016. ”Utmärkelsen innefattade den största ekonomiska utmärkelse som NASA hittills hade delat ut till en enskild person.”
Hamilton lämnade senare MIT för att starta ett eget mjukvaruföretag, men hennes namn är fortfarande mest känt för hennes prestationer i samband med månlandningen. Hennes namn var tydligt synligt när hela källkoden till Apollo 11 släpptes på GitHub 2016; enligt MIT stod det på den första hela raden i programvaran: ”SUBMITTED: MARGARET H. HAMILTON DATE: 28 MAR 69 / M.H.H.HAMILTON, COLOSSUS PROGRAMMING LEADER / APOLLO GUIDANCE AND NAVIGATION.”
För Hamilton var Apollo 11 visserligen monumentalt, men hon gillade utmaningen att göra sitt jobb för det. ”Ur mitt eget perspektiv var själva mjukvaruupplevelsen (att utforma den, utveckla den, utveckla den, se hur den fungerar och lära sig av den för framtida system) minst lika spännande som händelserna kring uppdraget”, säger hon.
Relevanta nyheter