Джон Ройер Гарман [1] (11 сентября 1944 г. - 20 сентября 2016 г.) был инженером-компьютерщиком, бывшим старшим руководителем НАСА и известной ключевой фигурой при высадке на Луну Аполлона-11 . Будучи молодым специалистом, дежурившим на заключительном этапе спуска 20 июля 1969 года, он столкнулся с серией компьютерных сигналов тревоги, которые могли привести к прерыванию миссии.
Гарман родился 11 сентября 1944 года в Оук-Парке, штат Иллинойс , и учился в Мичиганском университете в Анн-Арборе . Окончил его в 1966 году со степенью бакалавра наук в области инженерной физики и по специальности «Вычислительная техника» . [2]
В 1966 году, в возрасте 21 года, Гарман был принят на работу в НАСА . Он решил специализироваться на бортовых вычислениях и был назначен в секцию программы управления Apollo, где работал с Массачусетским технологическим институтом , контролируя проектирование и тестирование компьютера управления Apollo . [3]
Во время миссий «Аполлон» Гарман выполнял функции поддержки, консультируя диспетчеров полета в Центре управления полетами по вопросам работы компьютерных систем космического корабля. За несколько месяцев до миссии «Аполлон-11» он предложил руководителям моделирования в Центре управления полетами проверить, как диспетчеры полета могут реагировать на код компьютерной ошибки. Офицер управления Стив Бэйлс отреагировал на смоделированную ошибку, вызвав отмену, что оказалось ненужной реакцией для этого конкретного кода.
Джин Кранц сказал Гарману: «Я хочу, чтобы вы изучили и записали все возможные сигналы тревоги программы, независимо от того, могут ли они произойти или нет». Гарман составил рукописный список всех кодов компьютерных аварийных сигналов, а также правильную реакцию на каждый из них, и положил его под плексиглас на своем столе. [4]
По словам инженера Дона Эйлса , ошибка в конструкции радара сближения лунного модуля « Орел » привела к почти прерыванию посадки Аполлона-11 . [5]
Блоки данных связи радара (CDU), которые обеспечивали интерфейс между аппаратным обеспечением радара и бортовым компьютером наведения LM , питались от источника питания 28 В, частота 800 Гц, а отдельный источник питания, 28 В, 800 Гц, передавал энергию на узел ориентации, перемещения и управления радара (ATCA) (который физически ориентировал лунный модуль). Два источника питания должны были работать синхронно по фазе друг с другом. Однако, вероятно, из-за неточных формулировок в проектной документации LM, система была сконструирована таким образом, что, хотя два источника питания всегда работали на одной и той же частоте и с фиксированным соотношением фаз, не было предусмотрено никаких мер для обеспечения выравнивания и согласования двух источников питания. выключение одной и той же фазы одновременно.
Когда радар сближения LM (который отслеживал все еще находящийся на орбите командно-сервисный модуль (CSM)) был включен во время спуска Аполлона-11 (шаг, предназначенный для уменьшения рабочей нагрузки экипажа в случае прерывания), CDU радара были под напряжением и сток состояния прилагаемой сборки АТСА. По чистой случайности включение питания произошло в тот момент, когда источник питания CDU частотой 800 Гц выработал энергию, которая не была совмещена по фазе с мощностью ATCA (включение питания на долю секунды раньше или позже привело бы к выравниванию мощности). фаз и никаких проблем). CDU использовали свою мощность 800 Гц в качестве опорного сигнала для интерпретации положения и ориентации ATCA, а поскольку сигналы от ATCA были не в фазе, это давало показания, которые выходили далеко за пределы ожидаемого CDU.
Это, в свою очередь, заставило CDU выдавать прерывания компьютеру управления — 12 800 прерываний в секунду, что занимало около 15% доступного вычислительного времени компьютера. Поскольку остальные задачи по посадке отнимали около 85% времени компьютера, у него не хватило времени для обработки всех поставленных в очередь заданий за один цикл. Поскольку запланированные задания на компьютере не выполнялись вовремя, программы конкурировали за память основного набора и регистры векторного аккумулятора; в конце концов, один, а затем другой были исчерпаны, и компьютер управления LM начал подавать сигналы тревоги и перезагружаться.
Первым был сигнал тревоги «1202», указывающий на переполнение руководящих должностей и исчерпание основных наборов. Через несколько секунд после первого сигнала тревоги Нил Армстронг с некоторой тревогой в голосе сказал: «Дайте нам показания по программному сигналу 1202». Между тем, учитывая его знание компьютерных систем, Гарман уже сообщил Стиву Бэйлзу, что можно быть уверенным, что компьютер будет работать адекватно, пока сигналы тревоги не станут непрерывными. [6] Бэйлс, который в качестве офицера-руководителя должен был быстро решить, стоит ли прерывать миссию из-за этих сигналов тревоги, доверился мнению Гармана и проинформировал об этом директора полета Кранца. Через несколько секунд это решение было передано через CAPCOM астронавтам, и полет продолжился.
Было несколько дополнительных однотипных сигналов тревоги (как 1202, так и 1201, обозначавших исчерпание зоны векторного аккумулятора), и тогда экипаж смог предотвратить их повторение, немного изменив процедуру приземления, чтобы уменьшить задачи компьютера. «Аполлон-11» успешно приземлился, и Гарман получил награду от НАСА за свою роль в миссии. Позже Бэйлз вспоминал: «Откровенно говоря, Джек, который запомнил эти вещи, сказал: «Все в порядке», прежде чем я даже смог вспомнить, в какой группе это было». [7] Быстрая реакция и глубокие знания Гармана побудили других членов его команды дать ему прозвище «Гар-Флэш».
После программы «Аполлон» Гарман и директор центра Крис Крафт сотрудничали в тогдашнем новом отделе программного обеспечения космических кораблей, где Гарман работал над программным обеспечением космического корабля «Шаттл» , включая операционную систему бортового компьютера (FCOS) и язык программирования высокого уровня HAL/S . [9] С 1986 по 1988 год он работал в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия, в качестве директора службы информационных систем в офисе программы космической станции. Вернувшись в Космический центр Джонсона в 1988 году, он занимал различные руководящие должности в области информационных систем, наконец, с 1994 по 2000 год занимал должность директора по информационным технологиям Космического центра Джонсона.
В 2000 году Гарман покинул НАСА и стал частью корпорации ОАО. Два года спустя OAO было куплено Lockheed Martin , и Гарман стал техническим директором Lockheed Martin по услугам НАСА, отвечая за техническую поддержку контрактной деятельности компании с НАСА. [ нужна цитата ]
За заслуги перед программой Гарман был удостоен множества наград НАСА, в том числе двух медалей за выдающиеся заслуги. В 1970 году Гарман был частью команды Аполлона-13, награжденной президентом Ричардом Никсоном Президентской медалью свободы . [10]
Гарман был женат на бывшей Сьюзен Холлмарк из Лос-Анджелеса; у них было две дочери. [10] Гарман умер недалеко от Хьюстона, штат Техас , от рака костного мозга 20 сентября 2016 года в возрасте 72 лет. [11] [10]