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美國當年有多夸張 靠4KB內(nèi)存的計算機 就實現(xiàn)登月奇跡

人類歷史上的太空競賽在20世紀中葉達到巔峰,美國和蘇聯(lián)為爭奪太空制高點,進行了激烈的角逐。這場競賽不僅是太空探索的賽跑,更是科技實力和政治體制之間的較量。美國在競賽初期陷入挫折,但隨后通過阿波羅計劃取得了壯麗的勝利,成功實現(xiàn)了將人類送上月球并安全返回地球的目標。

一、阿波羅計劃

阿波羅計劃的核心部件之一是阿波羅制導計算機(AGC),這臺計算機成為太空探索歷史上的一個奇跡。然而,這臺計算機的性能卻令人難以置信,它僅有4KB的內(nèi)存,相比今天我們使用的手機或電腦,內(nèi)存減少了數(shù)百萬倍。

在20世紀中葉,蘇聯(lián)率先在太空領域取得了一系列重要的成就,包括發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星、將第一只動物送入太空、實現(xiàn)太空行走等。這使得美國感到危機與恐懼,進而推動了阿波羅計劃的啟動。1961年,美國總統(tǒng)肯尼迪宣布,美國將在1960年代結(jié)束之前實現(xiàn)將人類送上月球的目標。

這個目標對當時的美國來說是一項極具挑戰(zhàn)性的任務。美國在太空技術(shù)方面相對滯后,而登月所需的技術(shù)包括火箭、飛船、導航和通信等都是前所未有的挑戰(zhàn)?夏岬系臎Q定雖然聽起來瘋狂,但也激發(fā)了美國航天工作者的斗志,他們在極短的時間內(nèi)完成了一系列驚人的技術(shù)突破。

阿波羅計劃的成功與否,關(guān)鍵取決于如何設計一臺能夠應對太空任務的計算機。在當時,美國面臨一個巨大的挑戰(zhàn),他們需要創(chuàng)造出一種全新的計算機,來滿足太空任務的要求。這就是阿波羅制導計算機(AGC)的誕生。

阿波羅計劃的核心研究機構(gòu)之一是美國麻省理工學院(MIT)的儀器實驗室(IL)。這個機構(gòu)在二戰(zhàn)和冷戰(zhàn)中曾為美國提供許多重要的武器和系統(tǒng),而在阿波羅計劃中,他們承擔了設計和開發(fā)AGC的任務。

二、IL研究人員的創(chuàng)新和突破

IL的研究人員面對著前所未有的挑戰(zhàn),他們需要在極短的時間內(nèi)設計、制造、測試和安裝一臺能夠在太空中工作的計算機。這臺計算機必須具備小巧輕便、高性能、穩(wěn)定可靠、智能互動等多個特點。為了應對這些要求,IL的研究人員采用了一系列創(chuàng)新和突破。

1.他們采用了基于硅的集成電路(IC)技術(shù),這種新技術(shù)取代了傳統(tǒng)的晶體管和電阻,顯著縮小了計算機的體積和重量,同時提升了速度和穩(wěn)定性。IL與雷神公司合作開發(fā)了專門為AGC設計的IC,成為首個采用IC的機構(gòu)。

2.IL的研究人員還采用了繩存儲器技術(shù),這種存儲器由金屬絲編織而成,每根絲上裝有多個磁芯,具有抗溫度和輻射的特性,存儲容量大。為了應對計算機的數(shù)據(jù)存儲需求,他們在繩存儲器上編織了約72千米的程序,存儲了約36KB的程序。

3.IL的研究人員還采用了核心存儲器技術(shù),這種存儲器由小型磁環(huán)組成,具有快速讀寫和數(shù)據(jù)不易丟失的特性。他們將計算機數(shù)據(jù)存儲在約4KB的核心存儲器中,以確保計算機的高性能和穩(wěn)定可靠。

4.為了與宇航員和地面人員進行有效交互,IL的研究人員設計了DSKY設備,該設備由數(shù)字顯示屏和鍵盤組成,能夠顯示和輸入數(shù)字和字母。通過DSKY設備,計算機能夠執(zhí)行多種飛行任務模式,處理各種異常情況,并與人員進行溝通。

最終,在1966年,IL的研究人員完成了AGC的研發(fā)工作。這臺計算機被譽為“登月的第四個人”,它成功地滿足了阿波羅計劃的要求,超越了當時的技術(shù)水平,為人類的太空探索做出了巨大的貢獻。

阿波羅計劃中的計算機技術(shù)突破是一項令人矚目的成就。IL的研究人員在短時間內(nèi)克服了諸多技術(shù)難題,創(chuàng)造出一臺性能卓越的計算機,為人類實現(xiàn)登月夢想奠定了堅實的基礎。這個奇跡不僅推動了太空探索的進步,也為計算機科技的發(fā)展開辟了新的道路。在邁向月球的征程中,計算機為人類勇往直前的探索提供了強大的智力支持。

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