หน้า 2 (บทความยาว 5 หน้า)

หน้าปัทม์ DSKY
ปัจจุบันตั้งแสดงอยู่ในพิพิธภัณฑ์ิ

หน้าปัทม์ควบคุม DSKY

คอมพิวเตอร์ AGC หนึ่งเครื่องจะมี DSKY สองชุด ต่อพ่วงกัน ติดตั้งไว้สองมุมของแผงควบคุมหลักหน้ายาน เพื่อให้นักบินอวกาศสองคนใช้งานได้สะดวก ส่วนแสดงผลไม่มีจอภาพ คงมีแต่เพียงแถวตัวเลขแปดขีดห้าแถว ดวงไฟเล็กๆ แบบมีตัวหนังสือแสดงสถานะจำนวนหนึ่ง ส่วนแป้นพิมพ์ก็เป็นเพียงปุ่มตัวเลขอย่างเครื่องคิดเลข ต่อไปนี้เป็นปุ่มและดวงไฟที่น่าสนใจ

ไฟ Computer fail : บอกให้รู้ว่าคอมพิวเตอร์แฮงค์แล้ว
ไฟ Key rlse : เตือนให้นักบินอย่าเพิ่งป้อนคำสั่งเพราะคอมพิวเตอร์กำลังรับข้อมูลจากส่วนอื่น
ปุ่ม Uptel : สั่งให้คอมพิวเตอร์รับข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ของศูนย์ควบคุมที่โลก
ปุ่ม Text Alarm : ตรวจสอบระบบแจ้งภัย
ปุ่ม Brightness : ปรับความสว่างของแผงควบคุม
ปุ่ม 0-9 ป้อนข้อมูลตัวเลข
ปุ่ม Verb, Nown : ป้อนคำสั่ง
ปุ่ม Enter : สั่งให้ AGC รับข้อมูลที่ป้อนไว้
ปุ่ม Clear : เปลี่ยนข้อมูลทุกหลักเป็นศูนย์

สเปคของ AGC

วงจรตรรกของ AGC

ห้องทดลองวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย MIT รับหน้าที่วิจัยออกแบบสร้างวงจรตรรกะสำหรับนำมาประกอบเป็น คอมพิวเตอร์นำร่องในยานอพอลโล (หรือที่เรียกย่อๆ ว่า AGC) การค้นคว้ามีเป้าหมายเพื่อลดขนาดและพลังงานของวงจรคอมพิวเตอร์ ในขณะที่ยังให้ความเชื่อถือได้สูง ผลลัพธ์จากการวิจัยออกแบบคือชิพเล็กๆ ที่มีทรานซิสเตอร์อยู่ภายในสามตัวเป็นวงจรชนิด RTL ที่ทำหน้าที่เป็น NOR เกต กินไฟเลี้ยงแรงดัน 3 โวลต์ ชิพนี้จะทำหน้าที่เป็นวงจรตรรกะพื้นฐาน ที่สามารถนำไปประกอบเป็นวงจรตรรกะที่ซับซ้อนกว่าได้ทุกอย่าง

การทำงานของวงจรเป็นดังนี้ : ถ้าอินพุทขาใดๆ ได้รับลอจิกหนึ่ง จะทำให้ทรานซิสเตอร์แบบ PNP ถูกขับจนถึงจุดอิ่มตัว ส่งให้เอาพุทเป็นศูนย์ แต่ถ้าอินพุตใดๆ ได้รับลอจิกศูนย์ ทรานซิสเตอร์จะไม่ทำงาน รีซิสเตอร์ที่ต่อไว้จะทำให้เอาพุทมีระดับลอจิกเป็นหนึ่ง

ภาพถ่ายไอซีที่ใช้สร้าง AGC

ซอฟท์แวร์ของ AGC

นาสาให้ความสำคัญกับการพัฒนาซอฟท์แวร์นำร่องมาก ตัวโปรแกรมเมื่อเสร็จแล้วจะถูกนำไปเรียงร้อยเป็นหน่วยความจำที่ทำด้วยห่วงเฟอไรท์เล็กๆ ที่ต้องนำมาถักทอเป็นผืนด้วยลวดทองแดงบางๆ ก่อนถูกนำไปบรรจุไว้ในกล่องพลาสติก เนื่องจากโปรแกรมจะเป็นตัวกำหนดลำดับในการทอหน่วยความจำ การเขียนโปรแกรมจึงต้องตรวจสอบให้ดีก่อนที่จะนำไปทอ เพราะหากมีข้อผิดพลาดแม้แต่น้อยนิด ก็ต้องถักทอใหม่หมด การพัฒนาโปรแกรมจึงยุ่งยากและเสียเวลามาก ในโครงการอพอลโล ภารกิจหนึ่งๆ จึงต้องใช้เวลาพัฒนาซอฟท์แวร์ประมาณหนึ่งปี

การพัฒนาซอฟท์แวร์สำหรับ AGC จะทำบนเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ของบริษัทฮันนีแวล รุ่น 1800 โดยวิ่งที่ความเร็วหนึ่งในสิบของความเร็วที่จะเกิดขึ้นจริงๆ กับ AGC เนื่องจากการสร้าง AGC แผงวงจรทั้งหมดจะถูกนำไปจุ่มลงในอีพอกซี เพื่อเคลือบเป็นฉนวนให้ทนทานในอวกาศ เมื่อผิดแล้วจะแก้ไม่ได้ การพัฒนาซอฟท์แวร์สมัยนั้นยังเป็นศิลป์มากว่าศาสตร์ แนวคิดเรื่องวิศวกรรมซอฟท์แวร์ก็ยังไม่เกิด (จนกว่าจะถึงปี 1968) แนวความคิดเรื่องวงจรชีวิตซอฟต์แวร์ (นิยาม ออกแบบ เขียนรหัส ทดสอบ บำรุง) ก็ยังไม่มี เป็นการสร้างซอฟท์แวร์ที่หากทำงานผิดพลาด อาจทำให้นักบินอวกาศตกอยู่ในอันตรายถึงตายได้ ทีมงานที่พัฒนาซอฟแวร์สำหรับ AGC จึงมีกดดันสูง

เมื่อนาสามอบหมายให้ห้องทดลองที่มหาวิทยาลัย MIT จัดทำซอฟท์แวร์ ทีมงานต้องเริ่มโครงงานโดยจัดทำเอกสารหนาถึงสี่นิ้ว บรรยายรายละเอียดการควบคุมและนำรองของยานอวกาศครอบคลุมทุกแง่มุม (เอกสารนี้เรียกย่อว่า GSOP) เพื่อจะใช้ เอกสารนี้เป็นบรรทัดฐานสำหรับการพัฒนาซอฟท์แวร์ จากนั้นทีมงานของ MIT ก็เริ่มพัฒนาโปรแกรมตามข้อกำหนด GSOP บนเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่รวมทั้งหมดหกเครื่อง คือ IBM 360/75s สองเครื่อง Honeywell 1800s สองเครื่อง และ SDS9300s อีกสองเครื่อง คอมพิวเตอร์ในรายการที่ว่ามาเป็นคอมพิวเตอร์อเนกประสงค์ เหมาะกับงานวิศวกรรม และวิทยาศาสตร์ ซอฟท์แวร์ที่เขียนขึ้นก็มีโปรแกรมจัดการแผนภูมิดวงดาว โปรแกรมทดสอบการนำร่อง โปรแกรมควบคุมยานอวกาศจำลองการบิน ซึ่งมีทั้งยานบริการ และลูนาโมดูล

คอมพิวเตอร์กับนักบินติดต่อสื่อสารด้วยภาษาตัวเลขผ่าน DSKY (ย่อมาจาก Display and Keyboard unit คำย่ออ่านออกเสียงว่าดีสกี) ยานอวกาศที่เดินทางไปดวงจันทร์แต่ละครั้งมีสองลำ ลำที่ลงจอดบนดวงจันทร์เรียกว่าลูนาโมดูล ส่วนยานที่โคจรรออยู่ที่วงโคจรของดวงจันทร์เรียกว่ายานบิรการ ทั้งสองลำมี AGC ลำละหนึ่งเครื่อง คอมแมนด์โมดูลมี DSKY สองชุด ส่วนลูนาโมดูลมี DSKY ชุดเดียว อุปกรณ์นำร่องอื่นๆจะเหมือนกันเกือบทั้งหมด ยกเว้นลูนาโมดูลไม่มีจะเซ็กเท็นท์เพราะไม่จำเป็นต้องใช้

เนื่องจาก AGC ต้องออกปฏิบัติภารกิจทั้งๆ ที่ซอฟต์แวร์ไม่ดีพร้อม นักบินจึงต้องฝีกซ้อมกับเครื่องจำลองการบินอย่างหนัก ในแต่ละภารกิจ นักบินต้องกดปุ่ม DSKY (แป้นพิมพ์สำหรับป้อนข้อมูลเข้า AGC) มากถึง 10,500 ครั้ง แต่กระนั้นนักบินก็ยังออกปากชมว่า การทำงานกับ AGC นี้ง่ายและสร้างสรรค์ เวลากดผิดก็รู้สึกได้ว่ามีอะไรผิดพลาดไป นอกจากจะรับคำสั่งจากนักบินแล้ว AGC ยังสามารถถูกควบคุมจากศูนย์ควบคุมภาคพื้นดินได้ด้วย

ภาพภายในวงจรรวมที่ใช้สร้าง AGC

วิศวกรกำลังทดสอบ AGC

คอมพิวเตอร์ AGC นำร่องโดยทำตามคำสั่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าแล้ว นำมาประมวลผลร่วมกับข้อมูลสด ที่รับเข้ามาจากอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงข้อมูลที่นักบินอวกาศป้อนเข้าไปทาง DSKY ตอนนั้นด้วย การหาตำแหน่งทำได้โดยการนำภาพที่ ได้จากกล้องนำทาง มาเปรียบเทียบกับ ตำแหน่งดาวต่างๆ ที่เก็บไว้ในฐานข้อมูล