Il lungo countdown per l’allunaggio. Di cinquant’anni fa.

di Alessandro Ferrari



Buzz Aldrin sulla superficie lunare. Credits: Nasa

“Il sistema informativo per il ‘go’ o il ‘no-go’ fu sviluppato da IBM e l’ultima decisione sul procedere o meno mi fu fornita da computer gestiti da personale dell’azienda al Centro di Controllo della Nasa. Senza il loro aiuto e la loro tecnologia non saremmo atterrati sulla Luna”.

Le parole, anche queste rimaste nella storia, sono di Gene Kranz, il direttore di volo del programma Apollo e si riferiscono alla fase in cui Armstrong e Aldrin separarono il modulo Eagle dal Columbia, in mano a Collins, avviando la discesa verso la superficie del nostro satellite. Erano le 17,44 del 20 luglio. Vi avrebbero messo piede due ore e mezzo più tardi.

Furono dunque migliaia gli ingegneri della Federal Systems Division di IBM a costruire i computer e a scrivere molti dei programmi software con cui assicurare il successo di Apollo 11, la quinta con equipaggio in ordine di tempo. Non era il primo e non sarebbe stato l’ultimo, come vedremo.

Il loro ruolo fu realmente cruciale, passo dopo passo, e pervasivo in ogni aspetto dell’impresa. E ciò ebbe luogo presso tutti i centri strategici coinvolti dal programma spaziale.

vista del razzo Saturn Apollo 11, 20 maggio 1969.Credits: Nasa

Così, se al George Marshall Space Flight Center di Huntsville costruirono gli strumenti di guida incorporati nei razzi Saturn V, a Cape Kennedy, poi ribattezzato Cape Canaveral, eseguirono i test finali del sistema per il lancio del vettore da 3000 tonnellate. E mentre al Nasa Manned Spacecraft Center di Houston sedettero alla console coi direttori di volo analizzando, minuto dopo minuto, i dati della navigazione dall'orbita terrestre a quella lunare grazie ai computer di cui era composto il Real-Time Computer Complex, al Goddard Space Flight Center di Washington si incaricarono di gestire la rete mondiale di comunicazione, strutturata su 17 stazioni e quattro navi.

Il sistema di guida del Saturn sviluppato da IBM. Credits: IBM
Il System/360 modello 75. Credits: IBM

Dopo poco più di otto giorni dal lancio, l’equipaggio con due sacchi contenenti 22 chili di materiale lunare ammararono nell'Oceano Pacifico a ventiquattro chilometri dalla portaerei Hornet. Erano le 17.52. Velocità di rientro, angolo della traiettoria di volo, tempo e posizione dell'impatto: ogni bit era stato monitorato e ricalcolato 400 volte.

Gli Stati Uniti avevano realizzato l’obiettivo fissato dal presidente Kennedy nel ’61, battendo l’URSS. Ma, aspetto ben più importante, l’umanità aveva centrato il più grande risultato ingegneristico della propria storia e aperto la strada all’esplorazione dello spazio profondo.

L’Electronic Data Processing tipo 704 al Langley Research Center della Nasa. Credit: Nasa

Ma da dove veniva una simile esperienza ? La risposta va ricercata nella trentennale attività avviata negli anni ’40. Fu allora che la Marina statunitense cominciò a utilizzare un calcolatore elettromeccanico IBM - l’Automatic Sequence Controlled Calculator - per le traiettorie balistiche dei proiettili di artiglieria. Nel ’51, il suo Card-Programmed Electronic Calculator divenne il primo computer digitale usato nel programma spaziale americano, allora agli albori. Nel ’55, un computer 650 servì alla progettazione del razzo Jupiter così come a risolvere la matematica orbitale necessaria ai piccoli satelliti. Al modello successivo, il 704, verrà assegnato anche il compito di monitorare il volo dello Sputnik sovietico.

Siamo in piena Guerra Fredda e quella contrapposizione si stava giocando soprattutto nella corsa allo spazio. Nel ’59, l’IBM 709 viene impiegato per il lancio di Able e Baker, una coppia di scimpanzè. Di lì a poco sarebbero arrivati il Sage, acronimo di Semi-Automatic Ground Environment, il primo sistema di allarme rapido di difesa radar per il Norad e i piccoli computer pesanti per i bombardieri strategici dell’Usaf e per i Titan, missili intercontinentali noti come ICBM.

John Glen, primo astronauta a orbitare intorno alla Terra sul Friendship 7 del programma Mercury. Credits: Nasa

Quando all’inizio degli anni ‘60 la NASA avviò i programmi Mercury e Gemini per portare l’uomo oltre l’atmosfera, in aggiunta ai modelli 7090-11 già forniti a Houston IBM rispose con un sistema di guida da poco più di 27 chilogrammi per equipaggiare la capsula con i due astronauti. I risultati? La prime tre orbite intorno alla Terra di John Glenn nel ’62 e le ventidue consecutive di Gordon Cooper un anno più tardi con la Faith7. Nel ’66, per la prima volta, una navicella spaziale Gemini viene guidata automaticamente attraverso il rientro da un computer di bordo. Era di IBM.

Marzo 1965: ingegneri IBM controllano un modello di computer da 27 chilogrammi che orbiterà nella navicella spaziale Gemini con due astronauti

Fu quindi giocoforza, nell’ambito del programma Apollo, affidarsi alla tecnologia di IBM anche per l’unità strumentale dei razzi Saturn, via via perfezionati da Wernher Von Braun e Arthur Rudolph. Parliamo di un gioiello tecnologico che ci componeva di un computer digitale, un adattatore dati, un computer analogico per il controllo del volo, una piattaforma di guida inerziale, un giroscopio e un accelerometro.

Le specifiche della Nasa erano stringenti: il sistema avrebbe dovuto garantire un tempo medio di funzionamento di 25.000 ore e una densità di 45.000 componenti - numero di transistor, circuiti, semiconduttori - ogni 30 centimetri. IBM rispose con numeri eccezionali, alzando il primo valore a 40.000 e il secondo a 250.000. Vinse così il contratto costruendo 27 unità - 15 per il rivalutato Saturn Is e 12 per il modello V - ciascuna alta 91 centimetri, da posizionare in cima al terzo stadio di un razzo lungo 110 metri.

Di fatto, le dimensioni di un mainframe, grande come un frigorifero, vennero ridotte a quelle di una valigia.

gli astronauti dell’Apollo 8 al rientro sulla Terra. È il 27 dicembre 1968. Credits: Nasa

L’insieme di quelle unità non tradi la fiducia riposta. Nel ’67 si ebbe il primo lancio di un Saturn con la navicella Apollo 4. A fine ‘68 è quel vettore a guidare con successo l'Apollo 8 nel primo volo circumlunare umano. Da Houston, cinque System 360/Model 75, in sostituzione dei 7090-11, monitorano quasi tutte le fasi della missione, compresi i battiti cardiaci degli astronauti.

L’affidabilità delle macchine IBM si rivelò anche nei momenti critici. Su uno dei primi voli del Saturn, quando uno degli otto motori smise di funzionare minacciando l’esito della missione, il sistema fu in grado di compensare il cambiamento di spinta regolando gli altri sette e salvando così il volo. Sull'Apollo 12, il Saturn V fu colpito due volte da un fulmine, interrompendo temporaneamente le comunicazioni con il Controllo Missione e gli strumenti di volo del modulo di comando e servizio degli astronauti. L'unità continuò a funzionare mantenendo il vettore lungo la rotta stabilita. Nel ’68, peraltro, la Nasa divenne il primo cliente a ricevere il System360 modello 91, il più veloce e potente computer sino ad allora costruito.

Il successo ottenuto nel 1969 mise le ali al programma spaziale americano, sempre sostenuto dai sistemi IBM. Fino al 1975 le missioni Apollo – dalla dodicesima alla diciassettesima, alle quali si aggiunge il programma test Apollo-Soyuz – riportano l’uomo sulla Luna, per un totale di 12 astronauti chiamati a ripercorrere i passi di Amstrong. Nel ’71 la sonda Mariner, come già aveva fatto nel ’65 il suo predecessore, orbita intorno a Marte raccogliendo informazioni inedite sul Pianeta Rosso.

Lo Skylab 2. Credits: Nasa

Con Skylab, il 4° programma spaziale umano sostenuto da IBM, entra in scena tra il ’71 e il ’79 un laboratorio di scienza e ingegneria capace, con tre missioni durate rispettivamente 28, 59 e 84 giorni, di realizzare esperimenti di astronomia ultravioletta e dettagliati studi a raggi X del sole.

Il lancio dello Shuttle Columbia, 12 aprile 1981

Anche negli anni 80, l'esplorazione del cosmo e lo sviluppo della tecnologia informatica procederanno di pari passo, con nuovi obiettivi. L'uomo torna in orbita per condurre ricerche, riparare satelliti e costruire la futura Stazione Spaziale Internazionale. L’introduzione dello Space Shuttle, quindi del primo mezzo riutilizzabile, porta allo svolgimento di 135 missioni che si estendono per un trentennio: da quella del Columbia, lanciato il 12 aprile 1981, all’Atlantis il quale chiude il programma il 31 agosto 2011. A bordo c’era un IBM AP101S.

L’IBM ThinkPad 750C. Credits: Business People

Sul volo dell’Endeavour, partito il 2 dicembre del ’93 per riparare il telescopio Hubble, gli astronauti dispongono degli IBM ThinkPad 750C sul cui disco rigido sono caricate immagini a colori e schizzi dello strumento ottico. Nel complesso, i piccoli laptop di IBM prenderanno parte ad almeno 31 delle 96 missioni condotte prima degli anni duemila. Senza dimenticare quelli impiegati a bordo della MIR russa.

La ISS. Credits: Nasa

Il resto è storia che appartiene ai giorni nostri e al continuo progresso dell’innovazione: per le missioni su Marte con il Pathfinder della Nasa, il cui computer di bordo viene equipaggiato con tecnologia IBM RS/6000, per lo studio dell’Universo con lo sviluppo dello SKA, il più grande e sensibile radiotelescopio mai progettato, e per il lavoro sulla Stazione Spaziale Internazionale.

Cimon con Alexander Gerst, astronauta ESA. Credits: DLR

Qui a partire dall’impiego dei ThinkPad 760ED, ThinkPad 760XD e ThinkPad A31p fino ad arrivare, nel 2018, a Cimon. Un nuovo passo, questo, che ora metterà a frutto le nuove frontiere dischiuse dall’intelligenza artificiale.



14 maggio 2019

Alessandro Ferrari, External Relations and Executive Communications lead
@alefederferrari

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