Ричард Фейнман - Не все ли равно, что думают другие?

А теперь вот и это особенное приключение – расследование того, что не происходит передачи информации между менеджерами и инженерами, которые работают с двигателями, – и об этом я тоже написал: на своем маленьком IBM PC дома. Уже давало себя знать утомление, и, видимо, мне не удалось сконцентрироваться должным образом – но этот отчет не был составлен столь же корректно, как остальные. Однако поскольку я писал его только для других членов комиссии, я не стал перед отправкой доктору Килу править стилистику, а ограничился тем, что приложил к отчету записку следующего содержания: «Полагаю, это заинтересует других членов комиссии, но поступайте на ваше усмотрение – в конце доклада я не очень выбирал выражения».

Он поблагодарил и сказал, что отправил мой отчет всем членам комиссии.

Потом я отправился в Джонсоновский космический центр в Хьюстоне для изучения авиакосмического электронного оборудования. Там была группа Салли Райд, они занимались вопросами безопасности в связи с опытом астронавтов. Салли представила меня инженерам по программному обеспечению, и они показали мне средства обучения астронавтов.

Это и в самом деле поразительно. Там имеются разнообразные имитаторы (тренажеры) с изменяющейся степенью сложности, на которых астронавты тренируются. Один из них был совсем как настоящий: поднимаешься, входишь внутрь; в иллюминаторах видишь картинки, которые дают компьютеры. Когда пилот имитирует управление аппаратом, вид за окнами меняется.

Этот конкретный тренажер имел двойную цель – обучение астронавтов и проверка компьютеров. За зоной экипажа были желобы, набитые кабелями, уходящими через грузовой отсек куда-то назад, где специальные приборы моделировали сигналы, идущие от двигателей, – давление, скорость подачи топлива и т. п. (Кабели были доступны, потому что техники проверяли «перекрестные наводки» – это когда возникают помехи при прохождении сигнала туда и обратно.)

Сам шаттл управляется в основном компьютером. Как только он включается и начинает работать, никто внутри больше ничего не делает из-за чудовищного ускорения. Когда шаттл достигает определенной высоты, компьютеры регулируют тягу двигателя, снижая ее на какое-то время, а когда входит в верхние слои атмосферы, снова усиливают тягу. Примерно минутой позже отделяются два твердотопливных ускорителя; еще через несколько минут сбрасывается основной топливный резервуар, причем все операции управляются компьютерами. Шаттл автоматически выводится на орбиту – астронавты просто сидят на своих местах.

У компьютеров шаттла недостаточно памяти, чтобы хранить все программы на протяжении всего полета. Когда шаттл уже выведен на орбиту, астронавты вынимают некоторые кассеты и загружают программу для следующей фазы полета – всего таких фаз шесть. Ближе к концу полета астронавты загружают программу для снижения.

На борту шаттла находятся четыре компьютера, прогоняющие одни и те же программы. Все четыре, если все идет нормально, работают согласованно. Если один компьютер начинает работать несогласованно с остальными, то полет может продолжаться по-прежнему. Но если согласованно работают только два компьютера, полет должен быть сокращен и шаттл незамедлительно возвращен обратно.

Для еще большей безопасности на борту имеется пятый компьютер, расположенный отдельно от других четырех, с проводами, идущими по другим каналам, – на этом компьютере только программа подъема и программа спуска. (Обе программы только и могут поместиться в его памяти.) Если что-то случится с остальными компьютерами, то этот пятый компьютер сможет вернуть шаттл обратно. Он никогда не должен использоваться.

Но самое впечатляющее – это посадка. Как только астронавты узнают, где предполагается приземление, они нажимают одну из трех кнопок – обозначенных как Эдвардс, Белые Пески [56] Ракетный полигон White Sands (Белые Пески) находится в южной части штата Нью-Мексико. Здесь проходят испытания ракет различного целевого назначения. и Кеннеди, – сообщающих компьютеру, где шаттл собирается приземляться. Затем несколько маленьких ракет его немного тормозят и вводят в атмосферу под почти прямым углом. Это опасный этап, во время которого вся обшивка нагревается.

В течение этого времени астронавты ничего не видят, и все изменяется так быстро, что снижение должно выполняться автоматически. На высоте около 35 000 футов шаттл замедляется до скорости меньше скорости звука и может при необходимости перейти на ручное управление. Но на высоте 4 000 футов происходит нечто такое, чего компьютер сделать не может: пилот нажимает на кнопку, чтобы выпустить шасси.

Мне это показалось очень странным – какая-то дурь, учитывающая психологию пилотов: в глазах публики они герои; у всех создается представление, будто они-то и управляли полетом шаттла, тогда как на самом деле им вовсе не нужно ничего делать до того момента, когда они нажимают кнопку, чтобы выпустить шасси. Им невыносима мысль, что фактически им нечего делать.

Я полагал, что было бы безопаснее, если бы компьютер выпускал шасси, учитывая возможность, что по какой-либо причине астронавты могут оказаться без сознания. Инженеры по программному обеспечению согласились и добавили, что выпускать шасси не вовремя очень опасно.

Инженеры рассказали мне, что наземное управление может послать сигнал выпустить шасси, такое резервное управление включается в определенный момент времени, если пилот, находясь в полубессознательном состоянии, не выпустил шасси до этого момента. Было бы гораздо лучше, если бы все это полностью делал компьютер.

Обычно пилоты также управляли и тормозами. Но это создавало множество проблем: если тормозить слишком интенсивно вначале, то тормозная колодка сотрется полностью, когда вы достигнете конца посадочной полосы, – а вы все еще двигаетесь! Поэтому программистов и попросили создать компьютерную программу управления торможением. Поначалу астронавты бурно возражали против этих перемен, но сейчас они очень довольны, что автоматическое торможение так хорошо работает.

Хотя в Джонсоне пишут много хороших программных продуктов, компьютеры на шаттле настолько устарели, что их больше не производят. Память на них старого типа, она сделана из маленьких ферритовых сердечников, через которые проходят провода. А ведь за это время мы разработали намного лучшее «железо»: кристаллы памяти, которые есть сейчас, намного меньше; емкость памяти у них несоизмеримо больше и они намного более надежны. У них имеются встроенные коды исправления ошибок, что обеспечивает хорошую сохранность блока памяти. С помощью современных компьютеров мы можем создавать такие отдельные программные модули, что внесение изменений в выполняемые функции не потребует столь уж значительного переписывания всей программы.