Маргарет Хамилтън - жената, която изпрати първите хора на Луната

Маргарет Хамилтън е една от най-важните фигури в сферата на компютърните науки. На 30 септември в Кеймбридж, Масачузетс, тя почина на 90 години, а светът си спомни за нейното дело.

Хамилтън е най-известна с това, че ръководи екипа, който пише бордовия софтуер на мисиите Аполо. Предвидливостта ѝ помага на екипажа на Аполо 11 да кацне безопасно на Луната и така през 1969 г. Нийл Армстронг и Бъз Олдрин стават първите хора, стъпили на лунната повърхност.

В рамките на целия си живот тя създава 130 научни статии, сборници с доклади и отчети, около 60 проекта и 6 мащабни програми. През 2016 г. е наградена от американския президент Барак Обама с Президентския медал на свободата за заслугите си към НАСА и компютърните науки.

Маргарет Илейн Хейфийлд е родена на 17 август 1936 г. в Паоли, Индиана, и е най-голямата от 4 деца.

Тя се записва в Мичиганския университет, преди да се прехвърли в колежа Ърлъм в Ричмънд, Индиана, където през 1958 г. получава бакалавърска степен по математика.

През същата година се омъжва за Джеймс Хамилтън, също студент в Ърлъм. Двамата се местят в Кеймбридж, Масачузетс, където планът е тя да издържа съпруга си, докато той учи право, а след това той да плаща сметките, докато тя получава докторска степен по математика и се подготвя да стане професор.

Работата ѝ с компютър обаче я води по напълно различен път.

Първата ѝ работа е в Масачузетския технологичен институт през 1959 г. Тя е част от катедрата по метеорология за Едуард Нортън Лоренц, основателя на съвременната теория на хаоса. Там тя помага за разработването на софтуер за прогнозиране на времето.

През 1961 г. тя се премества в екип на MIT, който работи върху военна система за проследяване на вражески самолети, известна като SAGE. На новите програмисти им е възложена задача - да дешифрират неработеща програма, като единственият ориентир са бележки на латински и гръцки от създателя на програмата. Хамилтън е единствената, която успява да накара програмата да заработи.

Така е наета за компютърния проект Аполо на MIT, ръководен от професора по аеронавигационно инженерство Чарлз Старк Дрейпър, който е спечелил договора на НАСА за навигационната и насочваща система за полета до Луната, обявен от президента Джон Ф. Кенеди през 1961 г.

"Бях привлечена едновременно от самата идея и поради факта, че нищо такова не беше правено преди. Бях първият програмист и първата жена, която те наеха," казва Хамилтън пред The Guardian през 2019 г.

Маргарет Хамилтън е известна като "майката на въжетата" заради необичайния начин, по който кодът се съхранява на бордовите компютри, в епохата преди широкото използване на силициеви чипове.

Кодът се съхранява като последователност от единици и нули чрез проводници, прокарани през или около магнитни сърцевини. Проводник, преминаващ през сърцевина, се е четял като 1, а проводник, който заобикаля сърцевина, е бил 0. Дългите сглобки от сърцевини и промушени проводници са се наричали въжета.

Въжетата са били изтъкани от жени, способни на фина ръчна работа. Много от тях са работили в текстилни фабрики в Нова Англия, а Хамилтън е била отговорна за това всичко да се направи както трябва. Именно затова са я наричали "майката на въжетата".

Хамилтън бързо е повишена в директор по софтуерно инженерство по проекта. Самият проект е свързан с разработването на двата бордови компютъра за полетите на Аполо: единият в командния модул, който превозва астронавтите от Земята, а вторият в лунния модул, който каца на повърхността на Луната.

По това време тя въвежда термина "софтуерно инженерство", за да опише сложността на работата, която нейният екип върши. По този начин придава на софтуерното кодиране важност, равна на тази на хардуерния дизайн.

Основната навигация за полетите Аполо се е управлявала от Хюстън на мейнфрейм компютри IBM. Но ключов елемент е бил бордовият насочващ компютър Аполо, създаден от лабораторията на MIT.

Разработването на софтуера се приема за голям напредък по това време. Вградените компютри съдържат само 72 килобайта памет за съхранение - един модерен смартфон има над седем милиона пъти повече памет.

Когато лунният модул "Ийгъл" на Аполо 11 каца на Луната на 20 юли 1969 г., Хамилтън, тогава на 32 години, е свързана с центъра за управление на мисията в Хюстън от MIT.

"Не се концентрирах върху самата мисия, а върху софтуера", спомня си тя в интервю за Музея на компютърната история през 2017 г.

Моментът преди кацане сравнява с мига преди смъртта, когато се казва, че животът на човек минава като на лента пред очите му. "Можех да видя живота на Аполо, просто: "Вижте какво се случи. Направихме го. Проработи", спомня си тя. "Беше вълнуващо."

Целият код, нужен за успеха на мисията, първоначално е бил написан на ръка от инженерите, сред които и самата Хамилтън.

Кацането на Луната обаче е на косъм от това да се провали. Далновидността на Хамилтън спасява положението.

Според някои историци един от астронавтите е натиснал превключвател, който е претоварил процесора на компютъра, което е задействало алармите на борда на "Ийгъл".

Години преди кацането Хамилтън се сблъсква с проблем, който показва колко важно е софтуерът да предвижда и човешки грешки. Един ден дъщеря ѝ Лорън, която тя е взела със себе си на работа, без да иска активира предполетната програма P01 в симулатора на командния модул по време на симулиран полет. Това води до срив на системата.

След тази случка Хамилтън предлага софтуерна защита, но предложението е отхвърлено с аргумента, че добре обучените астронавти няма да допуснат подобна грешка.

При „Аполо 8“ през 1968 г. Джим Ловел обаче прави точно това и навигационните данни се изтриват. Хамилтън и екипът ѝ помагат за решаването на проблема, а впоследствие предложената защита е добавена.

При спускането на „Аполо 11“ към Луната възниква различен проблем: бордовият компютър се претоварва и подава предупредителни сигнали. Разработеният от екипа софтуер прекратява задачите с по-нисък приоритет и запазва необходимите за кацането. Центърът за управление в Хюстън разрешава спускането да продължи и „Ийгъл“ каца в Морето на спокойствието.

"Ако компютърът не беше разпознал този проблем и не беше предприел действия за възстановяване, се съмнявам, че Аполо 11 щеше да бъде толкова успешно кацане на Луната," пише Хамилтън в писмо от 1971 г. до компютърното списание Datamation.

Маргарет Хамилтън е работила по шестте мисии за кацане на Луната от 1969 до 1972 г. Нейното програмиране е допринесло и за Skylab, първата американска космическа станция, изстреляна през 1973 г., както и за ранния дизайн на космическата совалка. През 1976 г. тя напуска MIT, за да основе компания Higher Order Software. Десетилетие по-късно основава фирмата Hamilton Technologies.

Маргарет Хамилтън минава през няколко развода. Бракът ѝ с Джеймс Хамилтън приключва през 1967 г. Две години по-късно тя се омъжва за Даниел Лайкли, ръководител на проекта Аполо в MIT, който е отговорен за наемането ѝ. Развеждат се в началото на 70-те години.

От края на 70-те години г-жа Хамилтън е партньорка на Рон Хаклър, музикант, когото среща, когато той ѝ помага за преместването на офиса. След това той се обучава по системно инженерство и работи в нейната компания Hamilton Technologies, която разработва софтуер. Той почина през 2025 г.

Подобно на повечето инженери, математици и учени, работили зад кулисите по осъществяването на кацанията на Луната, Хамилтън е малко позната на обществеността.

През 2017 г. обаче тя става до някаква степен “популярна” в обществото с представянето на Lego Margaret Hamilton - фигурка, част от комплект “Жените на НАСА”. В него тя е представена като Lego фигурка с дълга коса и очила, която стои до купчина разпечатки програмен код.

“Тъжим заради смъртта ѝ, но сме благодарни, че имахме възможност да отпразнуваме нейните изключителни постижения през дългия ѝ живот,” заявиха от колежа „Ърлъм“ в публикация в социалните мрежи, цитирана от BBC.