50 年人类登月史：那些不为人知的故事
來源：?CSDN
2019年7月20日是紀(jì)念人類登月五十周年的好日子。人類于1969年首次正式登上月球，歷史將永遠(yuǎn)銘記兩位宇航員的名字：尼爾·阿姆斯特朗與巴茲·奧爾德林。?然后，這背后還有很多不為人知的故事。?
在我們慶祝首次登月成功的同時(shí)，請不要忘記如果沒有無數(shù)人的辛勤工作和奉獻(xiàn)精神，這兩位宇航員也不可能取得如此輝煌的成就。?
在本文中，就讓我們一起來回顧一下阿波羅11號任務(wù)背后有關(guān)人類數(shù)據(jù)的故事。
1955-1975：太空競賽
1957年，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星斯普特尼克1號。之后，他們將人類送到了太空。?
接下來就是將第一個(gè)人送到月球。
1961年：NASA的艱巨任務(wù)
由于蘇聯(lián)在太空競賽中占據(jù)優(yōu)勢，美國前總統(tǒng)約翰·肯尼迪交給了NASA（美國國家航空航天局）一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。?
1961年，肯尼迪總統(tǒng)為NASA設(shè)定了一個(gè)未來10年的目標(biāo)——將一個(gè)人類送上月球并安全返回。?
這項(xiàng)任務(wù)看似根本不可能，因?yàn)槊绹B將人類載往月球的航天器都沒有，而且他們需要一臺非常小巧精悍的計(jì)算機(jī)來負(fù)責(zé)導(dǎo)航，還要有太空服，掌握長時(shí)間失重的知識，以及太空的食物。?
他們甚至不知道從何處入手，也不知道人類是否甚至可以在零重力的條件下思考。
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1961-1969：NASA加入戰(zhàn)斗
為了登月成功，美國投入了254億美元。NASA聘請了來自波音、北美航空、麥克唐納道格拉斯、格魯門公司、麻省理工學(xué)院等不同組織的精英，啟動了一項(xiàng)名為“阿波羅計(jì)劃”的全美項(xiàng)目。?
管理如此龐大且人人都有不同技能團(tuán)隊(duì)的重任落到喬治·穆勒的肩上，他就是眾所周知的“航天飛機(jī)之父”。??
他通過引入激進(jìn)的方法改變了NASA的管理。其中一種方法是“全面”測試，采用這種方法的團(tuán)隊(duì)可以并行設(shè)計(jì)和開發(fā)多個(gè)系統(tǒng)，大幅縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。?
另一種方法是組織NASA宇航員參觀阿波羅計(jì)劃航天器的部件開發(fā)工廠。這次訪問讓工廠的工人們意識到，他們犯的每個(gè)錯誤都可能會殺死眼前的這群人，這極大地激勵了工人們將自己的畢生獻(xiàn)給阿波羅的決心。
20世紀(jì)60年代的計(jì)算機(jī)
NASA面臨的一項(xiàng)主要的困難在于，建造一臺能夠裝載到航天器上的非常小的計(jì)算機(jī)。而在當(dāng)時(shí)，即便是最緊湊的“小型計(jì)算機(jī)”也有2-3個(gè)冰箱并排放置那么大。?
同時(shí)，NASA必須反抗當(dāng)時(shí)流行的一個(gè)觀點(diǎn)——計(jì)算機(jī)不可靠。當(dāng)時(shí)，計(jì)算機(jī)的聲譽(yù)很差，因?yàn)檫@些機(jī)器每隔幾個(gè)小時(shí)就會崩潰一次。?
經(jīng)過幾年的實(shí)驗(yàn)后，麻省理工學(xué)院和NASA的工程師與科學(xué)家們?nèi)〉昧酥卮笸黄?#xff0c;他們大大減小了阿波羅宇宙飛船計(jì)算機(jī)的尺寸，并提高了其計(jì)算能力。?
他們以IBM大型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行航向計(jì)算，并將導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供給航天器上的AGC（Apollo Guidance Computer，阿波羅引導(dǎo)計(jì)算機(jī)）。AGC僅擔(dān)任引導(dǎo)、導(dǎo)航和航天器控制等特定任務(wù)。?
雖然AGC的尺寸與一輛汽車相當(dāng)，但這款大型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，重量僅為70磅（約32公斤），占用的空間不到1立方英尺。??
計(jì)算機(jī)的另一個(gè)主要問題是內(nèi)存的完整性。有人擔(dān)心由于潛在的蘇聯(lián)襲擊，AGC的存儲設(shè)備可能會受到影響。?
為了構(gòu)建一個(gè)無法以任何方式擦除、修改或損壞的存儲器，麻省理工學(xué)院使用了一種獨(dú)有的“繩子內(nèi)存”（rope memory），然后讓女工們在繩子上套上小鐵環(huán)。?
穿過環(huán)中心的導(dǎo)線表示“1”，而外面的導(dǎo)線表示“0”。??
他們找到了幾位熟練的女裁縫，花了8個(gè)星期的時(shí)間，將程序編織到了內(nèi)存中，她們用針把電線一根根穿過鐵環(huán)，一次穿一根電線。
1968年：阿波羅8號繞月飛行
一年以后，NASA發(fā)射了阿波羅8號，這是第一艘載人飛船離開地球軌道，到達(dá)月球，繞軌道飛行并返回地球。?
阿波羅8號在20小時(shí)內(nèi)完成10次繞軌道飛行，并安全返回地球。?
繼阿波羅8號成功后，1969年5月18日NASA推出了阿波羅10號，為真正的月球探險(xiǎn)“彩排”。阿波羅10號機(jī)組的任務(wù)是在不實(shí)際降落到月球表面的情況下，測試月球著陸的所有元素。?
接下來就是真正開始人類登陸月球的任務(wù)。
1969年7月19日：人類首次登月
阿波羅11號載著三名宇航員——尼爾·阿姆斯特朗、巴茲·奧爾德林和邁克爾·柯林斯，經(jīng)過75小時(shí)50分鐘的飛行后，終于進(jìn)入了月球軌道。第三級火箭（長達(dá)110米）通過750萬磅的推力將自己推進(jìn)了太空。?
一切進(jìn)展得都很順利，然而，在呼號為“鷹號”的登月艙降落到距離月球表面大約46,000英尺（14020.8米）的高空時(shí)，發(fā)生了突發(fā)性事件。?
在只有30,000英尺（9144米）的時(shí)候，電腦崩潰了。?
在“鷹號”登月艙降落前幾分鐘，AGC崩潰了。屏幕一片空白。?
程序在報(bào)警。現(xiàn)在是十二點(diǎn)二十二分。程序發(fā)出了1202號警報(bào)。?
——阿波羅11指揮官 尼爾·阿姆斯特朗發(fā)送到休斯敦任務(wù)控制中心?
當(dāng)時(shí)屏幕上閃爍著1202號的程序警報(bào)，身處太空的宇航員以及休斯頓的整個(gè)任務(wù)控制中心都陷入了恐慌。在他們的模擬過程中，宇航員從未遇到過這個(gè)錯誤，他們不知道是應(yīng)該繼續(xù)前進(jìn)還是中止任務(wù)。?
在接下來的七分半鐘內(nèi)，警報(bào)反復(fù)響起了5次。?
隨著“鷹號”的迅速下降，他們必須迅速做出決定。?
任務(wù)控制中心的任務(wù)指揮官史蒂夫·貝爾斯立即打電話給他的同事杰克·加曼，這位工程師正坐在密室里，他的控制臺上有計(jì)算機(jī)錯誤代碼的備忘單。?
這是一個(gè)“執(zhí)行溢出”。——杰克·加曼，NASA工程師?
加曼在給貝爾斯的回復(fù)中說，讓宇航員們繼續(xù)前行。?
AGC出現(xiàn)了過載，但仍在照常工作。?
20世紀(jì)60年代計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力還比不上2019年的智能手機(jī)。當(dāng)AGC出現(xiàn)過載數(shù)據(jù)時(shí)，它會放棄其他一切來執(zhí)行其核心功能——引導(dǎo)宇航員和為宇航員導(dǎo)航。?
刪除其他功能需要重新啟動系統(tǒng)，這就是AGC閃爍1202警報(bào)的原因。每次過載時(shí)，AGC都會刪除一些優(yōu)先級較低的程序，并重新啟動以繼續(xù)導(dǎo)航和引導(dǎo)。任務(wù)控制中心向“鷹號”登月艙的宇航員傳達(dá)了這一信息，并表明登月任務(wù)繼續(xù)。?
就在這時(shí)，宇航員遇到了更危險(xiǎn)的問題。?
在著陸（或墜毀）前的兩分鐘，情況失去了控制。?
由于宇航員們忙于解碼程序警報(bào)，他們飛過了預(yù)選著陸區(qū)域——靜海基地。?
在距離地球表面僅1500英尺（457米）的時(shí)候，指揮官尼爾·阿姆斯特朗終于看到了窗外的情況。就在那時(shí)，他注意到“鷹號”登月艙正朝著一個(gè)陡峭的火山口飛馳而去。??
太空船的燃料快要耗盡了，所剩燃料僅夠用60秒鐘，而太空船正朝著一個(gè)比公共汽車更大的巨坑飛去。?
已經(jīng)來不及重新定位AGC，尋找更合適的著陸點(diǎn)了。?
阿姆斯特朗憑著數(shù)據(jù)和多年的豐富經(jīng)驗(yàn)，決定手動計(jì)算著陸點(diǎn)。?
休斯頓飛行控制中心內(nèi)鴉雀無聲，大家都在靜靜地等待著。——查理·馬斯，肯尼迪航天中心的NASA工程師?
由于沒有計(jì)算機(jī)可以依賴，尼爾·阿姆斯特朗選擇了手動控制“鷹號”登月艙，并憑借他多年飛行員的經(jīng)驗(yàn)，像駕駛直升飛機(jī)一樣駕駛“鷹號”。時(shí)間一點(diǎn)點(diǎn)過去，燃料也急速下降，阿姆斯特朗異常冷靜，他非常相信自己的經(jīng)驗(yàn)。?
在一旁的巴茲·奧爾德林通過持續(xù)監(jiān)控AGC控制臺的高度數(shù)據(jù)來輔助他。他們一起手動計(jì)算了“鷹號”登月艙的著陸位置。
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1969年7月20日：“鷹號”著陸成功
憑借他們的計(jì)算力和操控能力，阿波羅11號的宇航員終于找到了距離靜海基地最近的著陸地點(diǎn)。?
休斯頓，這里是靜海基地。“鷹”著陸成功。—— 阿波羅11指揮官尼爾·阿姆斯特朗?
在任務(wù)最后的關(guān)鍵時(shí)刻，宇航員憑借自身的努力、奉獻(xiàn)和冷靜，成功地登上了月球。?
沒有他們，結(jié)局將有很大的不同。??
剩下的就是人盡皆知的歷史了。?
1969年7月24日：往返月球
阿波羅11號在經(jīng)歷了195小時(shí)18分35秒的飛行后，成功地完成了飛行任務(wù)并安全地降落在太平洋上。?
NASA提前幾個(gè)月兌現(xiàn)了對已故總統(tǒng)肯尼迪的承諾。?
阿波羅11號成功背后的人類數(shù)據(jù)
經(jīng)過美國全國多家組織的40多萬人不斷的努力，人類終于成功地登上了月球。?
從建造宇宙飛船的工程師、科學(xué)家和技術(shù)人員，到登上月球的阿波羅11號的英雄宇航員們，人類的數(shù)據(jù)記載了每一個(gè)腳印。感謝他們堅(jiān)持不懈的努力和無私的風(fēng)險(xiǎn)，我們終于登上了月球。
原文：https://hackernoon.com/how-the-humans-of-data-landed-man-on-the-moon-1i2nb3j4h
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總結(jié)
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