你是否曾经想过，人类是如何登上月球的？你可能会说，当然是靠火箭啊。但是你知道吗，最早那台让人类登月的计算机，它的性能有多低吗？

如果我说，那台计算机的内存只有4KB，比你现在用的手机或电脑的内存少了几百万倍，你敢相信吗？

这台计算机就是阿波罗制导计算机（AGC），它是人类登月计划的核心部件，也是计算机历史上的一个奇迹。

今天，我就要为你揭秘，美国人是如何用这台4KB内存的计算机，创造了人类太空探索的伟大成就。

美苏太空竞赛

在20世纪中叶，美国和苏联展开了一场史无前例的太空竞赛。这不仅仅是关于太空探索，更是一场彰显科技实力和政治制度优越性的较量。两国都为了占据太空制高点，投入了大量的人力、物力和财力。

苏联率先开启了这场竞赛，创造了一系列令世人瞩目的壮举：他们发射了第一颗人造卫星、将第一只动物送入太空、派遣了第一位太空人、甚至实现了太空行走，这些成就让全球为之惊叹，也让美国深感危机与恐惧。

美国不愿落后，加快了自己的太空计划，但频繁的失败和挫折让他们开始怀疑是否能赶上苏联的步伐。

肯尼迪的疯狂决定

在那个时候，新任美国总统肯尼迪做出了一个惊人的决定：他宣布，在1960年代结束之前，美国将实现将人类送上月球的壮举！这个目标听起来简直是疯狂的。

因为当时美国的太空技术相当滞后，甚至还没成功将人类送入地球轨道。登月所需的火箭、飞船、导航和通信等技术都是前所未有的挑战，需要巨额资金和资源，也要面对巨大的风险和不确定性。

1961年5月25日，肯尼迪向美国国会发表了一段著名的演讲，正式启动了阿波罗载人登月工程。这段演讲为阿波罗计划确定了更具体的目标，也给了美国航天工作者更大的挑战。

他们必须在有限的时间内，克服无数技术难关，完成人类历史上最复杂、最危险、最宏伟的太空任务。

AGC的诞生

要实现将人类送上月球并安全返回地球，可不是一项简单的任务。首先，你需要一枚强大的火箭，足以将载人飞船送离地球引力束缚，进入月球轨道。

其次，你需要一艘能够在月球表面着陆和起飞的登月舱，以确保宇航员在月球上能够进行活动。

再者，你需要一套精密的导航和控制系统，使飞船和登月舱能够在太空中精确交会和对接，避免与月球表面的山峰和陨石坑发生碰撞。

最后，你需要一套可靠的通信和数据传输系统，以确保地面与太空中的人员能够实时交流信息和指令，同时监测飞行器和宇航员的状态。

这些挑战是阿波罗计划中美国航天工作者所必须面对的。而其中最为关键的一个问题是，如何设计一台能够胜任这些任务的计算机。

当时的美国面临着一个巨大的挑战：他们没有现成的技术和产品可以直接用于阿波罗计划。他们必须从零开始，创造出一种全新的计算机，既能够满足太空任务的要求，又能够超越当时的技术水平。这是一项巨大的挑战，也是一次伟大的创新。

这次创新的主角是美国麻省理工学院（MIT）的仪器实验室（IL）。这个机构专门从事航空和太空技术研究，曾为美国在二战和冷战中提供许多重要的武器和系统。

在阿波罗计划中，仪器实验室负责设计和开发阿波罗制导计算机（AGC），以及与之配套的飞船和登月舱的制导和导航系统。

仪器实验室的研究人员中包括一些后来成为计算机领域名人的人物，如查尔斯·德雷珀、约翰·麦卡锡、马文·明斯基等。他们在这项任务中扮演着重要角色，为克服技术难题和推动太空探索做出了杰出的贡献。

IL的研究人员面临着前所未有的挑战：在极短的时间内，完成一台能够在太空中工作的计算机的设计、制造、测试和安装。

这台计算机需要具备以下几个特点：

• 尺寸轻巧：它必须足够小、足够轻，才能被装在飞船和登月舱内，不占用太多空间和重量。研究人员为自己确立了严格目标：计算机的体积不得超过1立方英尺（约0.03立方米），重量不得超过70磅（约32千克）。
• 高性能：计算机必须足够强大、足够快，以处理复杂的计算和指令，避免出现错误和延迟。研究人员设定了目标：计算机的运算速度需达到每秒4万次，内存容量要达到4KB，程序存储容量要达到36KB。
• 稳定可靠：计算机必须足够稳定、足够坚固，在恶劣的太空环境中正常工作，不受温度、辐射、震动等影响。研究人员确立了目标：计算机的可靠性需达到99.999%，故障率低于每小时0.001次，工作温度范围在-55 到85 之间。
• 智能互动：计算机必须足够智能、足够灵活，能够与宇航员和地面人员有效交互，避免造成误解和混乱。研究人员设定了目标：计算机需执行多种飞行任务模式，处理各种异常情况，并通过数字显示屏和键盘与人员进行沟通。

通过这些创新和突破，IL的研究人员，终于在1966年，完成了AGC的研发工作。他们造出了一台性能优异的计算机，不仅满足了阿波罗计划的要求，而且超越了当时的技术水平。

这台计算机，被誉为“登月的第四个人”，它为人类的太空探索，做出了巨大的贡献。

AGC的功绩

AGC在阿波罗计划中发挥了重要作用，它为人类登月提供了关键的技术支持，也为人类太空探索留下了宝贵的遗产。

AGC在阿波罗计划中的主要功能有：

• 控制飞船和登月舱的姿态、速度、轨道和方向，使其能够在太空中进行精确的飞行和导航。
• 接收和发送地面和太空中的信息和指令，使其能够与地面人员和宇航员进行有效的通信和协调。
• 监测和调节飞船和登月舱的各项系统和设备，使其能够在太空中保持正常的工作状态和安全性。
• 处理和解决各种异常和紧急情况，使其能够在太空中应对各种风险和挑战。

AGC在阿波罗计划中的主要功绩有：

• 成功地将阿波罗11号飞船和登月舱送入月球轨道，并实现了人类历史上第一次月球着陆和月球行走。
• 成功地将阿波罗13号飞船从月球轨道上的爆炸中救出，并将宇航员安全地带回地球。
• 成功地将阿波罗15号飞船和登月舱送入月球轨道，并实现了人类历史上第一次月球车的驾驶和探索。
• 成功地将阿波罗17号飞船和登月舱送入月球轨道，并实现了人类历史上最长的月球停留和最多的月球样品的采集。

AGC在阿波罗计划中的总共执行了17次太空任务，其中11次成功地将人类送上了月球，创造了人类太空探索的辉煌历史。

AGC的影响

AGC不仅是阿波罗计划的核心部件，也是计算机历史上的一个里程碑。它为计算机的发展和应用，开辟了新的领域和方向，也为人类的科技进步，带来了新的启示和灵感。

AGC对计算机的影响有：

• 推动了集成电路（IC）的发展和普及，使计算机的体积和重量大大减小，速度和稳定性大大提高，成为计算机革命的重要推动力。
• 创造了绳存储器和核心存储器等新型存储器技术，使计算机的存储容量和数据保持性大大增强，为计算机的存储和检索提供了新的选择。
• 开发了DSKY等新型人机交互设备，使计算机的操作和显示更加简化和标准化，为计算机的智能和互动提供了新的模式。
• 编写了一套完整的飞行软件系统，使计算机能够执行多种复杂的飞行任务和指令，为计算机的功能和应用提供了新的范例。

AGC对人类的影响有：

• 为人类的太空探索提供了关键的技术支持，使人类能够实现登上月球的梦想，为人类的太空知识和太空资源拓展了新的视野和空间。
• 为人类的科技进步提供了新的启示和灵感，使人类能够在极端的环境和条件下，创造出新的技术和产品，为人类的生活和社会带来了新的变化和影响。
• 为人类的文化和历史留下了新的印记和财富，使人类能够在月球上留下自己的足迹和旗帜，为人类的文明和荣耀增添了新的光彩和意义。

总结

AGC是一台4KB内存的计算机，它是人类登月计划的核心部件，也是计算机历史上的一个奇迹。它为人类的太空探索，做出了巨大的贡献，也为计算机的发展和应用，开辟了新的领域和方向，也为人类的科技进步，带来了新的启示和灵感。

今天，我们的手机和电脑的性能已经远远超过了AGC，但我们不应该忘记，正是AGC这样的计算机，才让我们的手机和电脑成为可能，才让我们的太空探索成为现实。