1969 年，美國宇航局依靠軟件工程師瑪格麗特·漢密爾頓將阿波羅 11 號的宇航員安全降落在月球表面，并將他們帶回家。
1969 年 7 月 20 日，任務(wù)控制中心的屏幕上閃爍著警告信息。隨著阿波羅 11 號登月艙降落到月球表面，美國宇航局不得不決定是否取消這項歷史性任務(wù)。“只有幾分鐘的時間，”軟件工程師瑪格麗特·漢密爾頓回憶說，“決定著陸?！?片刻之后，尼爾·阿姆斯特朗將登月艙降落在地面上，作為第一個在月球上行走的人踏入了歷史。
當(dāng)她最開始領(lǐng)導(dǎo)麻省理工學(xué)院為月球任務(wù)設(shè)計軟件的團隊時僅 32 歲。
瑪格麗特站在團隊為阿波羅任務(wù)設(shè)計的導(dǎo)航軟件旁邊
如果沒有她辛勤工作和領(lǐng)導(dǎo)，不僅任務(wù)可能失敗，三名阿波羅宇航員甚至在任務(wù)中喪生。
誰是瑪格麗特漢密爾頓？
瑪格麗特于 1936 年 8 月 17 日出生于印第安納州保利。后來搬到密歇根州，漢密爾頓在密歇根大學(xué)安娜堡分校就讀了一段時間后，很快就轉(zhuǎn)到了印第安納州的厄勒姆學(xué)院，在那里她獲得了數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位，并輔修了哲學(xué)。
1959 年，瑪格麗特在麻省理工學(xué)院擔(dān)任程序員，與混沌理論之父愛德華·諾頓·洛倫茲一起工作。在法學(xué)院學(xué)習(xí)期間，全家人支持漢密爾頓編寫軟件和氣象系統(tǒng)。
1989 年，瑪格麗特·漢密爾頓在她的辦公室里
幾年后，瑪格麗特申請了一個新項目：將人類送上月球而編寫代碼。她被聘為第一個加入阿波羅項目的程序員。到 1965 年，瑪格麗特在麻省理工學(xué)院的德雷珀實驗室領(lǐng)導(dǎo)了一個程序員團隊。
作為阿波羅計劃的一部分，瑪格麗特為阿波羅 11 號任務(wù)設(shè)計了機載飛行軟件?！拔冶贿@個純粹的想法和以前從未做過的事實所吸引，”瑪格麗特解釋道?！拔沂堑谝粋€加入的程序員，也是他們雇傭的第一個女性?！?/p>
瑪格麗特在阿波羅計劃中脫穎而出。她不只是一個女人——在當(dāng)時已經(jīng)夠非常突出了——她還是一個母親。周末她晚上在實驗室工作時，經(jīng)常帶著年幼的女兒。
將人類帶到月球的代碼
瑪格麗特漢密爾頓探索阿波羅指揮艙
最初，NASA 并沒有預(yù)測阿波羅任務(wù)需要復(fù)雜的軟件。根據(jù)麻省理工學(xué)院教授大衛(wèi)明德爾的說法，“軟件沒有包含在日程表中，也沒有包含在預(yù)算中?！?/p>
很快，NASA 意識到如果沒有合適的軟件，這項任務(wù)就會失敗，到 1968 年，瑪格麗特的軟件團隊已經(jīng)有 400 多名程序員在工作。該團隊為兩臺 阿波羅 計算機編寫和測試軟件：一臺用于命令艙，另一臺用于將宇航員帶到月球表面的登月艙。
如果災(zāi)難全都集中在阿波羅任務(wù)上，責(zé)任可能會落在漢密爾頓身上。有一次，在一個聚會后的深夜，漢密爾頓突然意識到她的部分代碼是錯誤的，于是沖到實驗室?！拔乙恢痹谙胂髨蠹埳系念^條新聞，他們會指出它是如何發(fā)生的，它會指向我?！?/p>
在 1960 年代，為太空任務(wù)創(chuàng)建軟件程序并不容易?，敻覃愄睾退膱F隊在紙上手寫代碼，然后使用打孔機在紙卡上打孔，這些卡被送入計算機，計算機會將這些卡作為指令讀取。
在一臺巨大的霍尼韋爾大型計算機上測試了他們的穿孔卡代碼以找出模擬登月的任何錯誤后，代碼被運送到附近的雷神工廠。磁環(huán)是編織程序的 0 和 1——銅線穿過環(huán)表示 1，繞環(huán)表示 0。
銅線通過內(nèi)存磁環(huán)纏繞自身的方式代表了用于飛向月球、降落在表面并返回地球的實際導(dǎo)航軟件代碼
上面的繩索為模塊創(chuàng)建了一個硬接線代碼，這些代碼是堅不可摧且無法擦除的。
阿波羅計算機必須從太空計算引導(dǎo)方程，否則任務(wù)會失敗。這臺電腦有大約 72 KB 的內(nèi)存——不到現(xiàn)代手機容量的百萬分之一。它可以在銅繩存儲器中存儲 12,000 位（代表 1 或 0），但在其臨時工作存儲器中只能存儲 1,000 位。
在麻省理工學(xué)院從事這個項目的人說“我們證明了這是可以做到的，”他說。“我們在今天看起來非常少的內(nèi)存和非常慢的計算速度中做到了這一點。”
瑪格麗特如何拯救了阿波羅 11 號任務(wù)
尼爾·阿姆斯特朗拍攝的一張照片顯示了巴茲·奧爾德林在月球上
瑪格麗特的女兒勞倫按下模擬器上的一個按鈕，導(dǎo)致瑪格麗特正在測試的系統(tǒng)崩潰。只需在飛行過程中按下預(yù)啟動按鈕，勞倫就會從系統(tǒng)內(nèi)存中刪除導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
“我想：我的上帝——這可能會在真正的任務(wù)中無意中發(fā)生，”瑪格麗特回憶道。但當(dāng)她建議改變該計劃時，美國宇航局回應(yīng)說：“宇航員受過訓(xùn)練，絕不會犯錯?！?/p>
然而，一次任務(wù)中，宇航員吉姆·洛厄爾也犯了同樣的錯誤。
幾乎注定登月艙著陸的警告信息
在肯尼迪航天中心，NASA 員工觀看阿波羅 11 號的起飛
在阿波羅 11 號任務(wù)中，瑪格麗特看著她的團隊設(shè)計的軟件引導(dǎo)宇航員尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林前往月球表面。
但令人心碎的瞬間出現(xiàn)，電腦上閃過警告信息。在那一刻，登月艙對她的軟件充滿信心。漢密爾頓解釋說：“很快就表明，該軟件不僅通知每個人存在與硬件相關(guān)的問題，而且該軟件正在對其進行補償。 ”
漢密爾頓補充說：“幸運的是信任我們的軟件?！?/p>
登月艙下降到月球表面時的視圖
艙內(nèi)只剩下 30 秒的燃料，尼爾·阿姆斯特朗的聲音向任務(wù)控制中心報告：“已經(jīng)著陸。
在麻省理工學(xué)院，瑪格麗特記得親眼目睹了她幫助實現(xiàn)的歷史性時刻?！拔业纳系??？纯窗l(fā)生了什么，”她想?！拔覀冏龅搅?。有效?！?/p>
至于警告信息，漢密爾頓的團隊了解到他們的程序完全按照設(shè)計工作。在下降過程中，錯誤位置的雷達開關(guān)觸發(fā)了警告。軟件重新啟動并專注于最高優(yōu)先級的任務(wù)：登月艙。如果沒有瑪格麗特編寫的錯誤檢測和恢復(fù)機制，任務(wù)就會失敗。
“當(dāng)他們降落時，這完全是一種解脫，”瑪格麗特說?！坝詈絾T很安全，軟件運行良好?！?/p>
“除了做先驅(qū)別無選擇”
2016年，奧巴馬總統(tǒng)向瑪格麗特頒發(fā)了總統(tǒng)自由勛章
2016 年，美國總統(tǒng)奧巴馬授予瑪格麗特總統(tǒng)自由勛章?！拔覀兊挠詈絾T沒有太多時間，”奧巴馬說，“但謝天謝地，他們有瑪格麗特?！?/p>
當(dāng)瑪格麗特接手執(zhí)行阿波羅 11 號任務(wù)的軟件團隊時，她的一位老板擔(dān)心瑪格麗特團隊中的人可能會造反。“嗯，他們沒有，”瑪格麗特打趣道。
用瑪格麗特的話說，在阿波羅 11 號任務(wù)中，“除了成為先驅(qū)之外別無選擇”。
