Der Apollo Computer

Ich greife heute mal auf was P.G. auch schrieb, dass man das ganze Apollo Programm mit einem Computer durchführte, der in etwa die Leistung eines Taschenrechners hat. Abhängig davon von welchem Taschenrechner wir sprechen ist das korrekt. der Apollo Guidance Computer (AGC) der Landefähre (Lunar Module LM) hatte 72 KByte ROM und 8 KByte RAM, es war ein 16 Bit Computer mit einer Taktfrequenz von 1 MHz, d.h. er hatte in etwa die Leistung eines Commodore C-64 oder war nicht ganz so schnell wie der erste IBM PC.

Das erscheint wenig, doch wer vielleicht noch in den frühen 80 ern seine ersten Computererfahrungen machte, weiß, dass solche "kleinen" Rechner sehr viel können, wenn sie gut programmiert werden und noch heute tummeln sich in vielen Steuersystemen auch 8 oder 16 Bit Systeme mit ähnlicher Rechenleistung.

Doch nun der Schock für G.P: Man kann auf dem Mond auch ohne Computer landen! Der AGC bot der Besatzung Komfort, Sicherheit und entlastete sie, aber es gab unbemannte Mondsonden die ohne Computer landeten – sowohl die sowjetischen Lunasonden wie auch Surveyor taten dies. Die ersten Bordcomputer bei unbemannten Raumsonden gab es erst bei Viking, doch schon Mariner 6+7 hatten den Vorläufer des Programmierbaren Sequenzers. Surveyor musste ganz ohne programmierbaren Sequenzer auskommen, hatte jedoch einen einfachen Sequenzer an Bord.

Daher zuerst einmal eine Erklärung was ein Sequenzer ist. Jeder Satellit und jede Raumsonde hat einen Komamndodekoder der Kommandos von der Erde empfängt. Mit diesen Kommandos kann man die Sonde steuern. Das ist bei einfachen Kommandos einfach ein Ein/Aus Schalter z.B. für ein Heizelement an Bord. Komplexere Kommandos erfordern einen Parameter wie z.B. die Drehung um einen bestimmten Winkel. Dann wird z.B. über den Parameter der in Strom umgewandelt wird ein Motor hochgefahren der ein Reaktionsschwungrad antreibt. Das alles geht mit einfacher elektrischer Technik, auch wenn es einen ziemlichen Drahtverhau gibt und bei größeren Raumsonden die Kabellänge dann in die Kilometer geht.

Ein Sequenzer ist nun ein Speicher gekoppelt an eine Uhr für solche Kommandos. Die Kommandos werden sequentiell abgelegt und mit einem Zeitindex versehen. Ist der Zeitindex identisch mit der aktuellen Systemzeit wird das Kommando ausgeführt. Eine Reaktion auf äußere Einflüsse ist so nicht möglich aber selbst komplexe Messprogramme wenn man einem Planeten vorbeifliegt, ohne direkten Kontakt zur Erde.

Bei Surveyor gab es dazu noch ein Radar um den Abstand zum Boden zu messen. Es war der Trigger für die Kommandosequenz. Sobald das Radar einen abstand von 75 km zur Oberfläche feststellte wurde die komamndosequenz ausgelöst und der Feststoffantrieb gezündet. Er reduzierte die Geschwindigkeit von 2579 m/s auf 130 m/s. Danach wurde die Sonde durch regelbare Düsen abgebremst. Dazu steuerte man den Schub durch Rückkopplung der Geschwindigkeitsmessung (mit Hilfe des RADARS) – Ganz einfach: Hohe Geschwindigkeit – hoher Schub, niedrige Geschwindigkeit – niedriger Schub. Die Umsetzung war so erarbeitet worden, dass die Raumsonde noch mit 2.4 m/s landete. Das klappte auch ganz gut bis auf Surveyor 3, bei der bei der Landung der Antrieb weiter brannte und die so zwei ungeplante Sprünge machte.

Mit derselben Technik hätte man auch bemannt landen können, natürlich mit einem ziemlichen Risiko, denn so sieht man ja nicht wo man landet. Bei Apollo steuerte man daher schräg auf das Landegebiet zu, so dass die Astronauten es vorher sehen konnten. Der Computer bremste das LM ab und im Endanflug übernahmen die Astronauten die Steuerung wobei sie vom Computer assistiert wurden, der ihre Steuerbewegungen so umsetzte, dass die Flugbahn erhalten blieb. Schwenkte der Astronaut z.B.. das LM zur Seite um die landestelle besser sehen zu können, so wäre bei ungeregeltem Schub dieser in der Senkrechte abgefallen. Der AGC steuerte den Schub so, dass man nur in der Achse in der gesteuert wurde sich eine Änderung gab, die beiden anderen Raumachsen sich aber mit der gleichen rate veränderten wir vor der Steuerung.

Eigentlich ist vieles einfacher als man denkt, nur man kann es sich auch kompliziert denken oder man kann aus etwas ein Wunder oder eine Unmöglichkeit machen, wenn man es nicht versteht. Das erleben wir ja bei Moon Hoax oder 911 Verschwörungen. Doch finden wir im täglichen Leben genug andere Dinge. Wer kann sich z.B. vorstellen wie man bei dem technischen Stan des Mittelalters, in Unkenntnis jeder Statikberechnung so filigrane Bauwerke wie die gothischen Kathedralen bauen konnte? Wie schafften es die alten Ägypter die Pyramiden zu errichten und die Chinesen eine Mauer, die man sogar vom Weltall aus sehen kann? Das alles zeigt doch nur, dass die Menschen schon damals nicht dumm waren.

3 thoughts on “Der Apollo Computer

  1. „Wie schafften es die alten Ägypter die Pyramiden zu errichten und die Chinesen eine Mauer, die man sogar vom Weltall aus sehen kann?“

    Naja, „vom Weltall aus“ ist aber sehr relativ, wenn man mal z.B. bei Google Earth schaut, wie weit man reinzoomen muss bis man auch nur einen Pixel von der Mauer sieht 😉

  2. Gemeint ist von Astronauten von einem niedrigen Orbit aus. Mercury und Gemini Astronauten berichteten davon dass sie diese egsehen hätten, was man zeurst nicht glauben wollte und dann bei Gemini Experimente durchführte, bei denen sich herausstellte, das die Sehschärfe in der schwerelosigkeit tatsächlich höher ist als auf der erde (mal endlich etwas was in der Schwerelosigkeit besser funktioniert als auf der Erde 😉 ) Google Earth mit der Basis von Satellitephotos unterschielichster quellen und auflösungen ist da nicht unbedingt ein guter Vergleich. Bei 100 % Sehrschärfe müsste man aus 200 km Höhe theoretisch noch 60 m große Details sehen können, also eben gerade die Mauer nicht. Da das Auage aber Strukturen erkennen kann (z.B. einen feinen Draht auf einem gleichförmigen Hintergrund) konnten die astronauten trotzdem die Mauer erkennen.

    umgekehrt versucht das auge auch Strukturen zu erkennen die gar nicht da sind – was zu den berühmten Marskanälen führte.

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