9MPUTER „GELEIDEHOND"
m ALLE MAANVAARDERS
ZONNE-WACHT
LUID
poenen berekeningen per seconde in alle (vele) kritieke perioden
it#.,
•ders behoren, of zij nu in Amerika of in Rusland worden geselecteerd, tot de
in de meest perfecte lichamelijke conditie verkeren. Over enkele tientallen
il waarschijnlijk anders zijn. Dan kunnen ook „normale" mensen als U en wij
ers in vliegtuigachtige ruimteschepen de aarde en haar dampkring achter ons
vooralsnog is dit avontuur slechts weggelegd voor onverschrokken lieden
jngen in hun kiezen, zonder eksterogen, maagklachten of platvoeten en met een
■zelende hartslag.
DECEMBER 1972
Toch hebben al die super-mensen, en vooral zij die de Apollo's naar de maan bemannen
één gebrek gemeen: in zeker opzicht zijn zij blind en hebben zij een geleidehond nodig
om ze veilig bij hun doel en weer thuis te brengen. Die geleidehond heeft een naam:
COMPUTER.
Zonder de computer was zelfs de onbemande ruimtevaart een droom gebleven maar de
bemande helemaal en aan maanlandingen had men zonder beschikking over de computer
niet zelfs niet durven beginnen te denken.
Het monteren van een van
de instrument entingen van
een Saturnus-maanraket.
Dit gebeurt in de montage
hal op Kaap KennedyDe
gehele raket, met op de top
de Apollo-capsule, wordt
na de montage uit deze 140
meter hoge hal naar de
startplaats gereden Op
het lanceerplatform wordt
de juiste werking van alle
onderdelen nog eens getest
in de dagenlang durende
aftelprocedure.
iele ruimtevaart, waarbij mensenlevens op het spel keren waren exact berekend door
ist beslissingen a-la-minuut, zo niet a-la-seconde, computers, die daarvoor miljoenen
elbare factoren verrekend moeten worden. Dat kan
j tt- l -i i r. geschiedde in Mission Control in
et doen. Hij heeft er een supersnel rekentuig voor Houston.
miljoenen calculaties per seconde kan verrichten, computer-programma's voor maan-
öidien tevoren een "geheugen" kreeg ingepompt reizen zijn de langste en meest ge-
arden gegevens zijn verwerkt, betrekking hebbend compliceerde die ooit zijn geschre-
nogelijke situaties op welk moment van de vlucht ven- Die programma's zijn te verge
lijken met een stam met vele zijar
men. Wanneer alles goed gaat voert
de stam rechtstreeks naar de kruin,
het doel. De zij-armen stellen de
Wetenschap en
technologie
door P. Bok
team van duizenden rekenaars zou bij lange na
ide zijn om het werk van de computer voor derge-
ihten over te nemen, nog afgezien van de ongetwij- storende eventualiteiten voor die
aide fouten en communicatie- en integratieproble- onderweg ^kunnen ^voordoen,
het werken met mensen onvermijdelijk zijn.
het Apollo-maanprogramma mogelijk geworden.
SiAAAAAAAAAAAAi
nm I®1
gen in Houston, maar het lijkt on
waarschijnlijk dat daarop zal moe
ten wordien teruggevallen.
Om een indruk te krijgen van de
nauwgezetheid van het computer-
Het is mogelijk dat, zoals tijdens de
[m- dp rnmnutpr 7iin rlp suropsspn in dp ruimtevaart vlucht ran de APol,°"16 die In een werit hoeft men slechts te denken
or de computer zijn ae successen in ae ruimtevaart baan om maan moellijkheden aan de precisie-landing die in het
11 kreeg, zijpaden moeten worden be-
wandeld maar dat via die zij-armen
toch het doel kan worden bereikt.
Zonder computer zou men die zij-
deze pagina toch
hebben even het
>r een heel ander
een Apollo-maan-
ijk het geluid.
ni dat kon zonder
erekend, dat het
forse straalmo-
modern verkeers-
is dan het ge
lhans op aarde le-
reer 3% miljard
imen luidkeels
zouden kunnen
n daar zijn dan
ts-majoor, opera
boze bazen en
legrepen.
i ook niet veel
te rekenen, dat
van een Satur-
iket meer geluid
luceerd dan alle
thans leven en
le hebben geleefd
intstaan van de
IJoen jaar geleden
schreeuwend
op zouden kunnen
'n beetje meer,
vond
ileden van een
dus wel sterke
hebben. Het
nkoppige) publiek
ring staat op een
van enkele kilo-
eft er dus niet zo
van. Maar ook
indergaan het als
'end gebulder van
e omvang.
TYYYVYYYYYYVY
In het gehele computer-systeem,
dat het Apollo-programma voor
maanlandingen ondersteunt, waar
bij dus de computer de rol van ge
leidehond speelt, heeft een van de
reuzen op computer-gebied, IBM, een
zeer belangrijk aandeel. Onlangs
heeft IBM ter gelegenheid van de
Apollo-programma gemaakt zijn zo
wel op de maan als bij de terug
keer op aarde. De maanlandingen
worden voor een groot deel door de
paden nooit hebben kunnen uitstip- computer aan boord van de Apollo
pelen in de korte tijd, die beschik
bar was. In het geval van de onge
lukkige Apollo-13 moest een (ook
tevoren min of meer in de compu-
en de maanlander voorbereid. Bij
de landing op aarde geschiedt dit
in Houston. De koers en de snelheid
van de op aarde afstormende cap-
Control in Houston over nogal wat
computer-apparatuur moet beschik- gecombineerd met meteorologische
de ontelbare berekeningen
waarop de vluchtlei-
Efficiency-Beurs 1972 de brochure t'6r ^gevoerd) alternatief program- suie worden als invoergegevens door
IBM Monitor uitgegeven, waarin ook ma worden afgewerkt. Het einddoel diS computer opgenomen. Tot slechts
voor de rol van de computer in de bestond toch niet meer uit een minder dan een uur voor de lan-
maanlanding maar uit een behouden ding kan de computer nog koerscor-
terugkeer op aarde. recties en snelheidsveranderingen
ontleend aan en gebaseerd op die Het spreekt vanzelf, dat Mission adviseren voor een optimale lan-
publicatie. Tevens zijn gegevens ver- Control in Houston over nogal wat dingsbaan. Deze gegevens worden
kregen van de NASA. x
Op de vlucht van de Apollo-13 na
waren tot dusver alle Amerikaanse
maanvluchten een eclatant succes ders hun beslissingen kunnen ne-
ondanks telkens weer optredende men. Want uiteindelijk ligt de be-
storingen en problemen. Toch was slissing over wat en hoe in mensen
die Apollo-13 niet een mislukking, handen!
want na de schipbreuk van dit
ruimtevaartuig waarmee geen lan
ding kon worden uitgevoerd, bleek
dat juist het computersysteem op
aarde en in de Apollo een veilige
terugkeer naar de aarde van de
drie astronauten mogelijk maakte
Aanvankelijk had men gedcht, dat
een ramp in de ruimte van deze
omvang het lot van de ruimtevaar
ders onherroepelijk zou hebben be- operationeel,
zegeld. Computers brachten hen
niettemin behouden thuis.
Een Apollo-missie is namelijk
gegevens zoals windsnelheid, lucht
temperatuur etc. De computer kent
de massa en het volume van de
capsule nauwkeuig en berekent haar
gedrag onder de heersende omstan
digheden. Het resultaat zijn de
coördinaten van het punt in zee
waar de capsule terecht zal komen.
IBM systemen 360 model 75 voor en Bergingsschepen kunnen zich dan
tijdens een maanvlucht in actieve
dienst. Dat wil zeggen dat deze
twee grote computers met een om
vangrijke rand-apparatuur tegelijk
het gehele vluchtprogramma afwer
ken.
Hoe goed de computers hun werk
doen blijkt wel uit het feit, dat de
landing na terugkeer van de maan,
Een van deze twee computers is dus na een vlucht van ongeveer
wil zeggen dat twaalf etmalen, zelden meer dan
deze computer de gegevens aan de enkele seconden te vroeg of te laat
vlucht leiding verschaft. Maar bij heeft plaatsgevonden, en dat na een
storingen kan onmiddellijk worden vlucht van meer dan circa een mil-
goed voorbereid, doordacht en in overgeschakeld op het andere com- joen kilometer de landing nooit
computer-programma's vastgelegd, putersysteem, dat de gehele gang meer dan enkele kilometers van het
dat van werkelijk onvoorziens om- van zaken voortdurend ook heeft berekende punt geschiedde. Terwijl
de capsule toch met een snelheid
van rond 40.000 km per uur op de
aarde afstormde! Een enkele secon
de verschil met de berekeningen be
den omgeschakeld, dan wordt in tekent dan meer dan tien kilometer
zijn de gevolgen daarvan zo ingrij
pend en gecompliceerd, dat mensen
ze niet meer op korte termijn kun
nen overzien. En dan juist zijn be
slissingen op korte termijn nodig.
De manoeuvres, die de Apollo-13-
bemanning moest uitvoeren na de
fatale ontploffing aan boord op weg noodmaatregelen voor een verdere tussen de service-module en de der-
naar de maan om veilig terug te verzekering tegen computer-storin- de raket-trap. Deze ring, die na ge-
I A Een deel van de computers van het Goddard
1 Réal Time System, dat er ondermeer voor zorgt,
dat maanreizigers tijdig gewaarschuwd worden
voor zonnestormen, die hun leven in gevaar zou
den kunnen brengen. Dit centrum ivordt overi
gens ook gebruikt voor zeer veel wetenschappe
lijke waarnemingen die niets te maken hebben
met de bemande ruimtevaart.
zeer korte tijd een derde computer verschil in landingsplaats
met het bestaande geheugen en de Op weg naar de maan hebben de
inmiddels in de andere computers astronauten bij hun navigatie de
ingevoerde gegevens in gereedheid beschikking over boordcomputers,
gebracht om stand-by te zijn voor waarvan de belangrijkste zijn on-
de stand-by! Er zijn ook nog wel dergebracht in de instrumentenring
dane arbeid tegelijk met de derde
trap van de raket op de maan te
pletter slaat, doet vooral dienst tij
dens het loodsen van de capsule
uit een parkeerbaan in een baan
naar de omgeving van de maan te
brengen. Deze computers moeten
voor elke fractie van een seconde in
him berekeningen vele factoren op
nemen, zoals de massa van het
ruimtevoertuig met derde rakettrap
(die massa wijzigt steeds door het
verlies van brandstof), de draaiing
van de aarde, de positie ten opzich
te van de maan, de hoogte en rich
ting van de baan, de snelheid, de
afnemende aa/ntrekkingsrkacht van
de aarde, de minder wordende wrij
vingsweerstand door de atmosfeer
Z-ondor deze computers zouden de
astronauten, die echt wel wat anders
te doen hebben, in hun parkeerbaan,
dagenlang rekenwerk moeten ver
richten om tot hetzelfde resultaat te
komen.en dat zou dan alweer
verouderd zijn, terwijl de voorraden
zuuirsstof, water en voedsel aan
boord dit uitstel niet veroorloven.
Buiten de atmosfeer gedraagt de
Apollo zich als een hemellichaam,
dat aan de kosmische mechanica-wet
ten is onderworpen. De astronaut
heeft weinig brandstof ter beschik
king voor grote koers en baan-ver-
anderingen.
Hij verkeert iin een heel andere po
sitie dan bv. een vliegtuigpiloot.
In verband daarmee is ook het
Goddard Real Time System
tGRTS) in het leven geroepen, dat
uitgerust is met twee IBM-systemen
360 model 195. Een van de taken
van deze computers is het maken
van berekeningen op astronomisch
gebied, zoals invloeden van de aan
trekkingskrachten op het ruimte
vaartuig door aarde, maan en voor
al zon op ieder tijdstip op welk
punt van de baan tussen aarde en
maan dan ook, maar bovendien van
neven-zaken zoals invloeden van
kosmische straling, aards magne
tisch veld en zonnestraling.
Tenslotte beschikken de maanlan
ders over een boordcomputer, die
nauwkeurige metingen verwerkt tot
de juiste baancorrectie tijdens de
afdelings- en landingsmanoeuvres
en voor de zeer gecompliceerde ma
noeuvres bij het vertrek van d e
maan van een geïmproviseerd lan
ceerplatform, dat „ergens" op de
maan staat in een niet nauwkeurig
horizontale positie. Vanaf dit twij
felachtige platform moet een per
fecte baan worden bereikt op pre
cies het juiste moment, om ergens
in een baan om de maan het Apol-
lo-moederschip weer te bereiken.
Alleen dit moederschip kan de
maanwandelaars veilig naar huis
terug brengen!
De vele kilo's maanstenen die de
astronauten naar de aarde hebben
gebracht, bevatten wetenschappelijk
bijzonder interessante informatie
over ontstaan en ouderdom van de
maan, en merkwaardigerwijs ook
belangwekkende gegevens over ont
staan en geschiedenis van de aarde,
de wieg der mensheid. Deze gege
vens zijn van eminent belang voor
tal van wetenschappen, zoals geolo
gie, astrofysica, astronomie, kosmo
logie en exobiologie.
Die informatie hoeft niet uitslui
tend door bemande vluchten ver
kregen te worden. De Russen heb
ben (hoewel veel minder) aange
toond o.a. door onbemande maan
landing en verzamelen van maan-
materiaal, dat het ook met automa
tische systemen kan. En dat kan
dan veel goedkoper, omdat de vei
ligheid (en het gewicht) van de
mensen dan geen rol speelt,
etc.
Maar ook wanneer voorlopig (afge
zien van het Skylab-project van
1973 en het Amerikaans-Russisch
rendez-vous in de ruimte in de zo
mer van 1975) het accent meer zal
komen te liggen op de onbemande
ruimtevaart, dan nog blijft de com
puter een „geleidehond" in de
ruimte. Misschien zelfs nog meer
dan wanneer de weliswaar niet snel
werkende, maar anderszins toch nog
meest perfecte computer, de herse
nen van de mens, niet meer mee zal
reizen.
Computers leveren een belangrijke
bijdrage aan de veiligheid van
astronauten ook in ander opzicht
dan het berekenen van juiste ba
nen, koerscorrectie etc.
Een van de grootste gevaren, die de
mens in de ruimte, dus ook op de
maan, bedreigen, vormt de zonne
straling. Niet langer beschermd
door de aardse dampkring staan
ruimtevoertuig en bemanning bloot
aan de „naakte" zon, die behalve
zichtbaar licht ook veel energie uit
straalt in andere delen van het elek
tromagnetische spectrum, bijvoor
beeld als gammastraling. De ge
vaarlijke zonnestraling wordt door
de aardse dampkring en de Van Al-
lengordels om de aarde geabsor
beerd, zodat wij normale mensen er
geen last van hebben. Astronauten
moeten die bescherming ontberen.
Het gevaar van bepaalde zonnestra
ling wordt in de ruimte accuut
wanneer zich op de zon uitbarstin
gen voordoen waarbij langgerekte
zonnevlammen of protuberansen
ontstaan, en grote hoeveelheden
materiedeeltjes en energie de ruim
te in worden geslingerd. Onder deze
omstandigheden ontsnappen levens
gevaarlijke protonenstoromen aan de
zon, die met snelheden van onge
veer die van het licht door de ruim
te snellen. Zij zouden mensen in de
ruimte binnen tien minuten kunnen
bereiken.
De kracht van zo'n protonen-uit
barsting kan overeenkomen met die
van een kernexplosie van honderd
megaton. Om astronauten tegen
deze gevaren te beschermen is het
Solar Early Warning System ont
wikkeld. dat gebruik maakt van de
radiotelescoop van Prospect Hill in
Waltham in Massachusets en een
IBM-1800 computer. De telescoop
houdt de zon voortdurend in het
oog door temperatuurmetüigen te
verrichten in de 250 gebieden waar
in men de zon heeft ingedeeld.
Wanneer de temperatuur in één ge
bied een verdachte waarde bereikt,
bestaat er kans op zo'n gevaarlijke
zonnestorm. De computer reageert
op deze waarneming door alle meet
apparatuur óp het verdachte punt
te concentreren, zodat nauwkeurige
voorspellingen kunnen worden ge
daan.
Wanneer zij tijdig worden gewaar
schuwd, kunnen astronauten nog en
kele maatregelen nemen om zich te
beschermen. Het is de vraag of die
in een ernstig geval afdoende zullen
zijn, maar iets is beter dan niets.
Maanwandelaars zouden zich snel
kunnen terugtrekken in de enige
bescherming biedende maanlander
of in een diepere kloof of krater,
waarin het zonlicht niet doordringt
en ook niet de rechtlijnig verlopen
de gevaarlijke zonnestraling. In de
ruimte tijdens de vlucht tussen aar
de en maan zouden de astronauten
hun ruimteschip zo kunnen wente
len, dat zij de grote en massale
service-module tussen zichzelf en de
zon hebben, waardoor althans een
deel van de straling kan worden
opgevangen. Schadelijke gevolgen
voor de apparatuur zal dit waar
schijnlijk niet hebben, althans niet
blijvende schade.
