Компютрите, които дадоха възможност на човечеството да полети в космоса
12 април е Световният ден на авиацията и космонавтиката. Именно на този ден в далечната 1961 година летецът-изпитател Юрий Гагарин стана първият космонавт в историята на човечеството.
Хилядите години еволюция и развиването на технологиите даде опция на хората с още една стъпка да се приближат до звездите. А компютърните технологии изиграха и играят доста значима роля в тази област.
Едва преди 60 години някой е можел да си показа опциите на актуалните компютри. Но е имало изчислителна техника и изчислителни центрове, които са изчислявали балистиката на полетите. Да разгледаме в резюме, каква е била техниката, дала опция да се създадат първите стъпки в галактическата епоха.
Извеждането в орбита на първия неестествен сателит на Земята, на първия пилотиран галактически транспортен съд и на изстрелването на актуалните кораби „Союз“ става с помощта на основаната през 1954 година междуконтинентална балистична ракета Р-7 със всичките й последващи модификации. Но без точните пресмятания на траекториите на полета, сполучливото реализиране на галактическите задачи е невероятно. Тези пресмятания са осъществявани благодарение на първата серийно създавана в Съюз на съветските социалистически републики електронно изчислителна машина „ Стрела „.
ЕИМ „Стрела“ е създадена през 1953 година и през идващите три години са създадени седем екземпляра, предопределени за основните браншове на националната стопанска система на страната. Включително и за пресмятането на траекториите на първите балистични ракети, изкуствени спътници на Земята и на полетите в космоса.
#td_uid_45_5ad06d4829d23.td-doubleSlider-2.td-item1{background:url(https://i2.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k3.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_45_5ad06d4829d23.td-doubleSlider-2.td-item2{background:url(https://i2.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k4.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}1 от 2
Техническите характерности на ЕИМ „Стрела“ от първо потомство са скромни:
Производителност: 2000 интервенции в секундаОперативна памет с електронно лъчеви тръби: 2048 думи (2 килобайта), само че с по 43-бита на думаПостоянна памет: полупроводникови диоди и магнитни ленти (до 100 000 43-битови думи). Информацията се вкарва благодарение на перфокарти, всяка от които побира едвам 12 думи
Това страшилище е формирано от 62 000 вакуумни лампи, 60 000 полупроводникови диода, заемало е повърхност от 300 квадратни метра и е консумирало 150 KW електрическа сила. Но колкото и старомоден да наподобява от днешна позиция този компютър, неговата мощ е била напълно задоволителна с цел да се пресметне траекторията на изстрелването, на орбиталното придвижване и на връщането на кораба на Земята.
Интересен факт от тези времена, е че изчисленията са се правили през нощта, тъй като по това време по-лесно могат да бъдат видяни възможните шпиони.
Обработката на телеметричната информация е осъществявана от считаната дребна за тези времена ЕИМ „ Урал-1 „, създавана от 1957 до 1961 година. Произведени са всичко 183 компютъра „Урал-1“ и това е най-масовата ЕИМ за тези времена.
„Урал-1“ е доста по-компактен от „Стрела“ и заема 70-80 квадратни метра, като за своята работа употребява 1000 вакуумни лампи.
Неговите параметри са още по-скромни:
Производителност: 100 интервенции в секундаОперативна памет: 2048 18-битови думи или 1024 36-битови думиПостоянна памет: магнитна лента (40 000 36-битови думи)#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item1{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k21.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item2{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k22.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item3{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k23.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item4{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k24.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item5{background:url(https://i2.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k25.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}1 от 5
Третият доста значим компютър, употребен за пресмятането на траекториите на спътниците и галактическите кораби е третата серийно създавана от Съюз на съветските социалистически републики електронно изчислителна машина БЕСМ-2 . Именно този компютър е пресметнал траекторията на първия полет до Луната. Тази задача сполучливо завърши на 14 септември 1959 година, когато галактическият уред „Луна-2“ кацна на Луната и остави на нейната повърхнина специфичен вимпел.
БЕСМ-2 към този момент има продуктивност 20 000 интервенции в секунда , оперативна памет с феритни сърцевини и потенциал 2048 39-битови думи (използвани са 200 000 сърцевини).
#td_uid_47_5ad06d482d820.td-doubleSlider-2.td-item1{background:url(https://i1.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k31.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_47_5ad06d482d820.td-doubleSlider-2.td-item2{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k32.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}1 от 2
Изчислителната мощ се обезпечава от 4000 лампи и 5000 полупроводникови диода. От 1958 до 1962 година са създадени 67 от тези машини.
Космическата конкуренция в действителност стартира с балистичната ракета Р-1, която е тъкмо копие на V-2 (Фау-2) – творението на гениалния немски конструктор Вернер декор Браун.
Но Америка дълго време няма доверие на немското „оръжие на възмездието“ (Vergeltungswaffe; V-Waffen) и държи изобретателя настрана от своята галактическа стратегия. Всичко се трансформира през 1957 година, когато с изстрелването на първия неестествен сателит на Земята става явно, че Съединени американски щати съществено изостава в галактическата конкуренция. В последна сметка, през 1958 година Браун извежда в орбита първия американски спътник, а през 1959 година започва програмата Mercury, в границите на която Съединени американски щати извършава суборбитални полети през 1961 година, а на 20 февруари 1962 година първият американец лети в орбита към Земята.
Но да се спрем на компютрите, употребявани от Съединени американски щати. Изпращането на първите американци в околоземното пространство и в околоземна орбита става с помощта на по едно и също време употребяваните 4 изчислителни машини. Тук всичко е на IBM. Точните математически пресмятания са осъществявани от основаните през месец ноември 1959 година компютри от най- ново потомство. Това са транзисторните IBM 7090 .
Цената на една от тези електронни изчислителни машини е $2,9 милиона. Но и мощността е сериозна за времето си: 100 000 интервенции в секунда , 32 KB оперативна памет (думата е с дължина 36 бита). А вместо гигантските вакуумни лампи се употребяват над 50 000 германиеви транзистори.
За непрекъсната памет се употребява хранилището с магнитна лента IBM 729 . На една бобина за това запаметяващо устройство могат да бъдат записани до 4 милиона 6-битови думи или 3 мегабайта информация – извънредно достижение за тези времена. Плътността на информацията е 200 признака на инч.
Два компютъра IBM 7090 са конфигурирани в центъра за галактически полети Робърт Годард (Goddard Space Flight Center) в щата Мериленд. Това е централния мозък на цялата галактическа система, осъществяващ главните пресмятания на изстрелването, траекториите и позицията на ракетата, както и с прогнозирането, къде ще се окаже галактическият транспортен съд след несъмнено време (използват се телеметричните данни от радарите). Тези компютри реализират и визуализацията на данните във всички екрани в централната постройка на Кейп Канаверал.
Компютрите са свързани един с различен, както и със системата от наземни радари. А връзката с Кейп Канаверал става посредством революционна за времето си система от 32 канала с пропускателна дарба 2,4 Kb/s.
Третият компютър е подложен непосредствено в Кейп Канаверал и се е употребявал за прогнозиране на стълкновения. Оттук идва и неговото название IP 7090 (Impact Predictor). Но при изключителни обстановки, този компютър може да оказва помощ по мрежата на другите два.
Четвъртият компютър на американската галактическа система е ламповият компютър от първо потомство IBM 709 , основан през 1958 година. Той е конфигуриран в Бермудите и е обвързван към общата мрежа, само че е употребен като дублиращ. Неговата съществена задача е изчисляването на динамичната траектория от момента на изстрелването, до влизането на галактическия уред в нужната орбита.
Въпреки, че е от първо потомство, IBM 709 има нелоша за времето си продуктивност – 42 000 интервенции в секунда, същата оперативна памет като транзисторния IBM 7090, а хранилищата са същите IBM 729.
Тук би трябвало да подчертаем, че точно на този компютър за първи път се употребява FORTRAN – основаният от IBM първи език за програмиране от високо равнище.
Това са изчислителните системи, употребявани в самото начало на галактическата епоха. Разбира се, в този момент всичко е напълно друго, само че това е тематика за различен материал.
Хилядите години еволюция и развиването на технологиите даде опция на хората с още една стъпка да се приближат до звездите. А компютърните технологии изиграха и играят доста значима роля в тази област.
Едва преди 60 години някой е можел да си показа опциите на актуалните компютри. Но е имало изчислителна техника и изчислителни центрове, които са изчислявали балистиката на полетите. Да разгледаме в резюме, каква е била техниката, дала опция да се създадат първите стъпки в галактическата епоха.
Извеждането в орбита на първия неестествен сателит на Земята, на първия пилотиран галактически транспортен съд и на изстрелването на актуалните кораби „Союз“ става с помощта на основаната през 1954 година междуконтинентална балистична ракета Р-7 със всичките й последващи модификации. Но без точните пресмятания на траекториите на полета, сполучливото реализиране на галактическите задачи е невероятно. Тези пресмятания са осъществявани благодарение на първата серийно създавана в Съюз на съветските социалистически републики електронно изчислителна машина „ Стрела „.
ЕИМ „Стрела“ е създадена през 1953 година и през идващите три години са създадени седем екземпляра, предопределени за основните браншове на националната стопанска система на страната. Включително и за пресмятането на траекториите на първите балистични ракети, изкуствени спътници на Земята и на полетите в космоса.
#td_uid_45_5ad06d4829d23.td-doubleSlider-2.td-item1{background:url(https://i2.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k3.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_45_5ad06d4829d23.td-doubleSlider-2.td-item2{background:url(https://i2.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k4.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}1 от 2
Техническите характерности на ЕИМ „Стрела“ от първо потомство са скромни:
Производителност: 2000 интервенции в секундаОперативна памет с електронно лъчеви тръби: 2048 думи (2 килобайта), само че с по 43-бита на думаПостоянна памет: полупроводникови диоди и магнитни ленти (до 100 000 43-битови думи). Информацията се вкарва благодарение на перфокарти, всяка от които побира едвам 12 думи
Това страшилище е формирано от 62 000 вакуумни лампи, 60 000 полупроводникови диода, заемало е повърхност от 300 квадратни метра и е консумирало 150 KW електрическа сила. Но колкото и старомоден да наподобява от днешна позиция този компютър, неговата мощ е била напълно задоволителна с цел да се пресметне траекторията на изстрелването, на орбиталното придвижване и на връщането на кораба на Земята.
Интересен факт от тези времена, е че изчисленията са се правили през нощта, тъй като по това време по-лесно могат да бъдат видяни възможните шпиони.
Обработката на телеметричната информация е осъществявана от считаната дребна за тези времена ЕИМ „ Урал-1 „, създавана от 1957 до 1961 година. Произведени са всичко 183 компютъра „Урал-1“ и това е най-масовата ЕИМ за тези времена.
„Урал-1“ е доста по-компактен от „Стрела“ и заема 70-80 квадратни метра, като за своята работа употребява 1000 вакуумни лампи.
Неговите параметри са още по-скромни:
Производителност: 100 интервенции в секундаОперативна памет: 2048 18-битови думи или 1024 36-битови думиПостоянна памет: магнитна лента (40 000 36-битови думи)#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item1{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k21.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item2{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k22.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item3{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k23.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item4{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k24.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_46_5ad06d482af45.td-doubleSlider-2.td-item5{background:url(https://i2.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k25.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}1 от 5
Третият доста значим компютър, употребен за пресмятането на траекториите на спътниците и галактическите кораби е третата серийно създавана от Съюз на съветските социалистически републики електронно изчислителна машина БЕСМ-2 . Именно този компютър е пресметнал траекторията на първия полет до Луната. Тази задача сполучливо завърши на 14 септември 1959 година, когато галактическият уред „Луна-2“ кацна на Луната и остави на нейната повърхнина специфичен вимпел.
БЕСМ-2 към този момент има продуктивност 20 000 интервенции в секунда , оперативна памет с феритни сърцевини и потенциал 2048 39-битови думи (използвани са 200 000 сърцевини).
#td_uid_47_5ad06d482d820.td-doubleSlider-2.td-item1{background:url(https://i1.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k31.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}#td_uid_47_5ad06d482d820.td-doubleSlider-2.td-item2{background:url(https://i0.wp.com/www.kaldata.com/wp-content/uploads/2018/04/k32.jpg?resize=80%2C60&ssl=1) 0 0 no-repeat}1 от 2
Изчислителната мощ се обезпечава от 4000 лампи и 5000 полупроводникови диода. От 1958 до 1962 година са създадени 67 от тези машини.
Космическата конкуренция в действителност стартира с балистичната ракета Р-1, която е тъкмо копие на V-2 (Фау-2) – творението на гениалния немски конструктор Вернер декор Браун.
Но Америка дълго време няма доверие на немското „оръжие на възмездието“ (Vergeltungswaffe; V-Waffen) и държи изобретателя настрана от своята галактическа стратегия. Всичко се трансформира през 1957 година, когато с изстрелването на първия неестествен сателит на Земята става явно, че Съединени американски щати съществено изостава в галактическата конкуренция. В последна сметка, през 1958 година Браун извежда в орбита първия американски спътник, а през 1959 година започва програмата Mercury, в границите на която Съединени американски щати извършава суборбитални полети през 1961 година, а на 20 февруари 1962 година първият американец лети в орбита към Земята.
Но да се спрем на компютрите, употребявани от Съединени американски щати. Изпращането на първите американци в околоземното пространство и в околоземна орбита става с помощта на по едно и също време употребяваните 4 изчислителни машини. Тук всичко е на IBM. Точните математически пресмятания са осъществявани от основаните през месец ноември 1959 година компютри от най- ново потомство. Това са транзисторните IBM 7090 .
Цената на една от тези електронни изчислителни машини е $2,9 милиона. Но и мощността е сериозна за времето си: 100 000 интервенции в секунда , 32 KB оперативна памет (думата е с дължина 36 бита). А вместо гигантските вакуумни лампи се употребяват над 50 000 германиеви транзистори.
За непрекъсната памет се употребява хранилището с магнитна лента IBM 729 . На една бобина за това запаметяващо устройство могат да бъдат записани до 4 милиона 6-битови думи или 3 мегабайта информация – извънредно достижение за тези времена. Плътността на информацията е 200 признака на инч.
Два компютъра IBM 7090 са конфигурирани в центъра за галактически полети Робърт Годард (Goddard Space Flight Center) в щата Мериленд. Това е централния мозък на цялата галактическа система, осъществяващ главните пресмятания на изстрелването, траекториите и позицията на ракетата, както и с прогнозирането, къде ще се окаже галактическият транспортен съд след несъмнено време (използват се телеметричните данни от радарите). Тези компютри реализират и визуализацията на данните във всички екрани в централната постройка на Кейп Канаверал.
Компютрите са свързани един с различен, както и със системата от наземни радари. А връзката с Кейп Канаверал става посредством революционна за времето си система от 32 канала с пропускателна дарба 2,4 Kb/s.
Третият компютър е подложен непосредствено в Кейп Канаверал и се е употребявал за прогнозиране на стълкновения. Оттук идва и неговото название IP 7090 (Impact Predictor). Но при изключителни обстановки, този компютър може да оказва помощ по мрежата на другите два.
Четвъртият компютър на американската галактическа система е ламповият компютър от първо потомство IBM 709 , основан през 1958 година. Той е конфигуриран в Бермудите и е обвързван към общата мрежа, само че е употребен като дублиращ. Неговата съществена задача е изчисляването на динамичната траектория от момента на изстрелването, до влизането на галактическия уред в нужната орбита.
Въпреки, че е от първо потомство, IBM 709 има нелоша за времето си продуктивност – 42 000 интервенции в секунда, същата оперативна памет като транзисторния IBM 7090, а хранилищата са същите IBM 729.
Тук би трябвало да подчертаем, че точно на този компютър за първи път се употребява FORTRAN – основаният от IBM първи език за програмиране от високо равнище.
Това са изчислителните системи, употребявани в самото начало на галактическата епоха. Разбира се, в този момент всичко е напълно друго, само че това е тематика за различен материал.
Източник: kaldata.com
КОМЕНТАРИ