[Geek] Retrospectiva: Como o projeto Apollo influenciou a Computação

Nesse ano celebramos 50 anos que o homem pisou na Lua. Para homenagear este marco, eu criei uma pequena série de posts contando parte da história, e tomei o cuidado de publicá-los de acordo com a ordem cronológica em que os fatos aconteceram. Enquanto escrevia estes posts, eu fiquei espantado com a enorme quantidade de informações disponíveis online sobre o projeto Apollo, incluindo transcrições detalhadas de todas as mensagens trocadas entre o centro de comando e os astronautas!

Para nós, profissionais de tecnologia, é incrível imaginar os avanços tecnológicos que aconteceram durante os preparativos para o projeto Apollo. Pense bem: nas décadas de 60 e 70, os computadores mais modernos e poderosos eram os Mainframes, que ocupavam o espaço de, pelo menos, uma sala. Os microprocessadores ainda não existiam, não haviam sido inventados. E, mesmo assim, os engenheiros da NASA tiveram que construir um computador de bordo que coubesse no módulo espacial!

Como destacou muito bem uma reportagem da Computer Weekly:

“Prior to the Apollo lunar mission, computers were huge machines that filled entire rooms.” Among the numerous engineering challenges the Apollo engineers and scientists faced was how such a machine could be miniaturised to work on the Columbia command and service module and Eagle lunar module. “Microprocessors had not been invented,” said Kostek, “but the engineers on the Apollo programme were able to scale a computer down to something that could be flown into space.” The computers on the spacecraft also needed to run real-time operating systems. Programs had to be written in low-level assembly language because high-level programming languages such as C for system programming had not yet been invented. the computers needed a high level of reliability for a space mission”, he said, adding: “The Apollo mission used the minimal amount of code needed to launch safely. In the 1960s, software was a relatively new world."

Ou seja, os engenheiros da NASA e das empresas contratadas por eles conseguiram...

• Miniaturizar os computadores da época;
• Construíram um hardware robusto, capaz de funcionar no espaço;
• Desenvolveram um sistema operacional que funcionasse em tempo real e multitarefa;
• Desenvolveram o software de navegação que fosse resistente a falhas, que em caso de problemas podia ser reiniciado e retornar ao último status;
• O sistema de navegação era .capaz de rodar rotinas secundárias, críticas e baseadas em tempo;
• Criaram o conceito de engenharia de software.

Para saber mais:

• Computer Weekly (23 July 2019): "How Apollo 11 influenced modern computing"
• How Apollo 11 influenced modern computer software and hardware
• Apollo 11: From one small step to interplanetary computing
• Série de artigos sobre o 50o aniversário do projeto Apollo aqui no blog:
• Partindo rumo a Lua!
• Os computadores do projeto Apollo
• Chegamos na órbita da Lua!
• Erros 1201 e 1202
• A águia pousou!
• Eagle volta para casa
• Os astronautas da Apollo 11 voltam a Terra

[Geek] Os computadores do projeto Apollo

Vi um artigo muito legal na Computer Weekly sobre como as necessidades de computação para os vôos do programa Apollo influenciaram o desenvolvimento de Software e Hardware.

Era os anos 60, quando os "computadores" da época ocupavam facilmente uma sala inteira e tinham uso muito específico. Não existiam computadores pessoais, e nossos smartphones e tablets não existiam nem mesmo nos filmes de ficção científica! Então, a NASA se viu frente ao desafio de construir computadores a bordo das naves Apollo para ajudar no controle de navegação (incluindo pouso e decolagem) e colocá-los no espaço minúsculo das naves do projeto Apollo - aonde, a propósito, qualquer quilograma a mais era regulado pois poderia representar um uso maior de combustível.

Resumindo o artigo (vale a leitura!), e adicionando algumas informações extras, os desafios eram vários:

• Do ponto de vista de hardware, o desafio foi conseguir miniaturizar os computadores existentes. Ainda não tinham sido inventados os microprocessadores, então os computadores de bordo foram desenvolvidos usando circuitos integrados, uma novidade na época;
• Os computadores foram "empacotados" em uma caixa de magnésio-alumínio selada, robusta, em cor dourada, que media cerca de 15cm x 30cm x 61 cm, pesava 70 quilos e consumia cerca de 55 watts;
• E o hardware tinha que ter altíssimo nível de confiabilidade ("reliability", em inglês), para resistir as condições necessárias de vôo no espaço!
• Os computadores do sistema de navegação do Módulo de Comando e do Módulo Lunar possuíam uma "memória fixa" que armazenava os programas (equivalente ao que hoje chamamos de "ROM"), com um tamanho equivalente a 72 Mbytes (ela tinha, na verdade, espaço para 36.864 palavras de 15 bits cada + bit de paridade) e também tinha uma área de "memória apagável" (nossa "RAM") de 4 Kbytes para dados variáveis (2048 "palavras" de 15 bits e bit de paridade);
  
  
  
  
  
  
• Os computadores de bordo tinham que rodar em tempo real e multitarefa, algo inédito na época;
• Os engenheiros tiveram que desenvolver um sequenciador em software para ordenar as tarefas por prioridade;
• Haviam tarefas consideradas "críticas" e outras que eram "secundárias", então quando necessário o computador podia processar somente as tarefas críticas. e ignorar as secundárias. Além disso, haviam tarefas baseadas em tempo (ex: acionar o motor durante a descida em um determinado momento);
• Em caso de reinicio do computador, ele voltava a operar as atividades críticas do exato ponto aonde pararam;
• Os programas eram todos escritos em Assembler, até mesmo porque ainda não existiam linguagens de alto nível. A linguagem C, por exemplo, foi inventado em 1972 (ano da última missão do programa Apollo, a Apollo 17);
• As espaçonaves tinham que utilizar o mínimo possível de linhas de código, devido a limitações de processamento e memória;
• Mesmo assim, o software tinha 6 Mbytes de tamanho, e foi considerado o programa mais complexo da época!
• Na Terra, o controle da missão utilizava um Mainframe da IBM.

Os softwares dos computadores de bordo foram desenvolvidos pelo MIT, e esse foi o primeiro contrato assinado pelo projeto Apollo. Eu lembro de ter visto em um documentário que, devido a complexidade dos softwares e dos desafios tecnológicos, por pouco o pessoal do MIT não consegue entregá-los a tempo!

O time de engenheiros de software da NASA era liderado por uma mulher, a Margaret Hamilton - na época, com 32 anos.

Para saber mais:

• "How Apollo 11 influenced modern computer software and hardware"
• "Lessons from Apollo 11: Is IT ready to go mission-critical?"
• "Apollo 11: Mission Out of Control" (WIRED)
• "Margaret Hamilton Led the NASA Software Team That Landed Astronauts on the Moon"
• Entrevista muito legal: Margaret Hamilton: ‘They worried that the men might rebel. They didn’t’
• "Computers in Spaceflight: The NASA Experience"
• "Chapter Two - Computers On Board The Apollo Spacecraft"
• Relatórios sobre o famoso erro de memória que aconteceu durante a descida do módulo lunar, e quase comprometeu a missão:
  • "Apollo 11 Program Alarms"
  • Tales from the Lunar Module Guidance Computer

OBS: Pequena atualização em 29/07.

[Cyber Cultura] A evolução do Mac

Fazendo uma pesquisa no Google Images, eu encontrei várias imagens interessantes sobre a evolução dos computadores da Apple. Algumas imagens eram mais simples e outras mais bem detalhadas, e resolvi compartilhar aqui aquelas que gostei mais.

[Cyber Cultura] 30 anos de Mac

No dia 24 de Janeiro de 1984 a Apple lançou o primeiro Macintosh, um computador extremamente revolucionário para a época: de fácil uso, com um gabinete único e monitor integrado (monocromático de 9 polegadas), interface gráfica e mouse. Isso sem falar no design e de possuir, de série, alto-falante e um drive de disquetes 3.5" (numa época em que os bolachões de 5 1/4 ainda dominavam).

De fato, o Macintosh foi o primeiro computador pessoal a contar com interface gráfica e mouse, muitos anos antes de surgir o Windows nos IBM-PCs e em uma época em que os poucos computadores pessoais existentes tinham uma interface puramente de texto. Para ajudar na sua popularização, o Mac já vinha com dois programas pré-carregados, o MacWrite e o MacPaint. Infelizmente nesta época o Brasil sofria da reserva de mercado, o que impossibilitava a importação dos Macs para o Brasil :(

O site da Apple tem uma chamada especial para celebrar esses 30 anos de sucesso, com um hot site contando a evolução do Mac nesse tempo todo, tanto do ponto de vista técnico quanto da revolução na usabilidade dos computadores. Também há uma página para os usuários descreverem qual foi o primeiro Mac que tiveram.



Um fato curioso é que o lançamento do Mac foi precedido por um comercial na Super Bowl, o maior evento esportivo e televisivo nos EUA. O comercial foi dirigido por ninguém menos do que Ridley Scott, que na época já tinha dirigido o primeiro Alien e o Blade Runner. No YouTube é possível encontrar também um vídeo do evento de lançamento do Macintosh, com o Steve Jobs tirando o Mac de uma sacola e ligando-o na frente de todo mundo.

[Cybercultura] Cartoons muito legais

O Randy Glasbergen mantém um site com centenas de charges muito legais, várias delas relacionadas a computadores e Internet. Mas várias outras sobre temas mais gerais, em sua maioria temas atuais.
As charges são bem feitas e muito engraçadas, eu recomendo a visita.

As charges são protegidas por copyright e o autor pede que enviem uma mensagem para ele para saber quanto custa usá-las.