一个让人难以接受但又不得不承认的事实,那就是美国靠着 4KB内存 的计算机实现了登月,简直就是人类 航天史上的奇迹 !
技术人员检查导航计算机的元件
美国究竟是怎样做到的?难道说他们背后有神秘力量的帮助?
(资料图片仅供参考)
1969年,阿波罗11号在美国发射基地冉冉升空,在全世界人民的关注下,它执行着 人类首次载人登月计划 。
尽管外界一片喧闹和欢呼,大家都沉浸在人类进步的骄傲当中,但位于阿波罗号中的宇航员却焦头烂额。
不仅是因为这次任务的危险性,而且还因为这台计算机并没有想象中的好用,它平均 每4分钟死机1次 ,每一次都拨动着宇航员的心弦。
电脑死机在危急时刻最让人绝望
要知道,当时距离第一代计算机出现才过去30年不到,人类在相关领域中的技术显然是不成熟的。
这台计算机在今天的我们看来算得上是“老古董”,就连几千块钱的笔记本电脑都比它强,但是在当时这可是代表着计算机最顶尖的技术,科学家还专门将其命名为阿波罗制导计算机。
阿波罗制导计算机是美国国家航空航天局(NASA)在20世纪60年代和70年代开发的一款革命性的 数字计算机 。
阿波罗电脑早期版本体型极其庞大
它被专门用于阿波罗计划的宇宙飞船,以完成探测和登陆月球的高难度任务,被誉为 数字计算机技术史上的伟大成就之一 。
与早期的计算机相比,阿波罗制导计算机采用了先进的数字集成电路芯片技术,其中包括革命性的绝缘栅场效应晶体管(MOSFET)。
这种技术生产成本降低,又能提高集成度和可靠性,加快计算速度,同时更节省空间。
除此之外,阿波罗制导计算机还采用了先进的 设计理念和技术 ,例如三重模冗余设计和温度控制系统等,更加保证了其在极端恶劣环境下仍然能够稳定运行。
阿波罗制导计算机
这些先进理念和技术的应用为阿波罗计划的成功和宇宙探索提供了重要的支持。
无疑,阿波罗制导计算机标志着数字计算机技术的重大进步,其革命性的性能更是激发了整个数字科技领域的创新和探索精神,为后来计算机技术的发展奠定了坚实的基础。
当然,阿波罗制导计算机也有非常“致命”的点,那就是它的内存只有4KB,这是什么概念呢?
阿波罗制导计算机
举个最简单的例子,大家手机当中常见的照片通常在1000KB左右,低于500KB的图片就有些模糊或者是图像很小。
4kB或许还无法容纳一个1000字的文档,就连一团马赛克占用的内存都比它大。
阿波罗制导计算机内存是基于当时计算机技术限制而设计的,由于航天飞行器的质量和电力需求都 具有极端的限制 ,因此设计师必须在这种条件下设计一个可靠、紧凑、高效的导航系统。
宇航员使用计算机
为了实现这个目标,阿波罗制导计算机的设计者不得不采用大量的创新和优化技术,将整个计算机系统都设计得更加紧凑和高效。
正所谓内存不够,数量来凑,在阿波罗制导计算机中,4KB的内存被分成了36个模块,每个模块存储了一些数据和程序。
由于内存容量限制,程序需要分成多个阶段执行,每个阶段将程序加载到内存的不同模块中,然后通过控制器按照特定的顺序执行。
这种 创新的程序执行方式 使得阿波罗制导计算机非常适合用于控制和导航,因为它可以高效地完成任务,同时保证了可靠性和稳定性。
尽管这台计算机无比“简陋”,但却成了美国人登月的成功因素之一。
宇航员所使用的的电脑
此外,运气在其中占据了很大的成分,毕竟阿波罗11号的几位宇航员曾透露,就连他们也不敢相信会成功。
在出发之前,他们已经做好了赴死的准备,就连遗书都写下了好几分。
别说是宇航员没想到会成功,当时的那些 航天领域的科学家 大多数秉持怀疑态度。
因此,不少人说,美国的登月是人类航天历史上的奇迹,如果再给他们一次同样的环境和机会,成功的可能性几乎为0。
对此,也有很多人质疑美国登月的真实性,认为阿波罗11号是在摄影棚拍摄的,那么真的是这样吗?
美国宇航员在月球上的留影
从目前已有的许多证据来看,阿波罗11号的登月并不假。
第一,美国政府大量公开发布了有关登月任务的相关资料,涵盖任务预算、航天器设计、发射记录、航拍图像、电视直播视频等多个方面。
月球留影
这些资料可供公众随时查阅,充分证明登月任务的 真实性 。
第二,登月任务期间,美国国家航空航天局(NASA)派遣了众多宇航员开展太空探索,在月球上行走并留下了海量的轨迹、图像、音视频等直接证据。
这些证据可通过NASA官方网站随时查看。
此外,其他国家的科学家和太空探索机构也进行了独立的观测和研究,均确认美国登月的真实性。
比如,美国的死对头苏联就曾用天文望远镜监测了阿波罗的航天器和作业区域,对美国官方资料进行了严格的分析和比较,最终认定情况属实。
阿波罗航天器结构
其他国家的科学家也通过类似的方式进行验证,都得出了结论认为阿波罗11号已经成功地登上了月球。
总体来说,阿波罗11号登月事件是一个被广泛认可的历史事件。
存在一定的争议和怀疑是正常的,但是有足够的证据证明这个事件 确实发生过 。
人类的一大步
从另一个角度来看美国的登月计划,不仅完成了人类史上的壮举,而且也 潜在地推动了计算机领域的发展 。
阿波罗制导计算机属于第三代的集成电路数字机,在登月后的次年,科学家就研究出了第四代大规模集成电路计算机(4GLSI),也就是我们现在所使用的计算机前身。
第四代计算机
第四代计算机利用了 微处理器技术 ,并采用了更为先进的大规模集成电路,计算机的性能有了显著的提高,能够进行更加复杂的计算和数据处理,同时占用的空间也更加小。
在20世纪70年代,4GLSI计算机出现并逐渐成熟起来。
这一时期计算机厂商开始采用 单片微处理器 ,如Intel 4004和Intel 8008,这些微处理器能够完成一些简单的计算和控制功能。
之后,Intel推出了16位和32位的微处理器,这使得计算机内部数据的处理速度和存储能力得到了大幅度的提高。
同时,随着计算机语言的不断发展,高级语言的应用进一步促进了计算机技术的发展。
在经过不断的发展和完善之后,4GLSI计算机得到了广泛的应用,各个领域都开始使用这种计算机处理数据和进行各种运算。
绝大多数人办公离不开电脑
如工业控制、医疗设备、汽车电子、军事设备等,同时,这种计算机的发展也为 信息技术的革命 奠定了基础,推动了人类社会的数字化进程。
技术是不断进步的,我们要紧跟潮流,才能站在世界前列。
参考资料
[1]、张云泉,孙家昶,袁国兴《2012年中国高性能计算机发展现状分析与展望》
[2]、许封元 《计算机发展趋势》
[3]、阿波京 《梅斯特洛夫 计算机发展史》
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