Neil Armstrong ve Buzz Aldrin isimlerini hayatımız boyunca mutlaka duymuşuzdur. Ay yüzeyine yapılan ilk insanlı uçuş misyonu olan Apollo 11’in mürettebat ekibi. Bu misyonla birlikte kendileri Ay yüzeyine ayak basan ilk insanlar oldular. Apollo 11 misyonunun başarılı olmasıyla birlikte aslında Uzay Yarışı da fiilen bitmiş oldu. Peki bu kadar önemli bir misyonun başarılı olmasında büyük rol oynayan arka plandaki kişi kimdi?

NASA Öncesinde MIT Dönemi

Margaret Hamilton 1960 yılında Boston’a soyut matematik alanında yüksek lisans yapmak için taşınmıştı. Ardından Meteoroloji bölümünde çalışmalarına Profesör Edward Norton Lorenz’in yanında başlamıştır. Buradaki görevi LGP-30 ve PDP-1 bilgisayarlarında hava durumunu tahmin edebilmek için bir yazılım geliştirmekti.

1961 yılında ise Lincoln Lab’da SAGE Projesine katılmıştır ve 1963 yılına kadar bu projede çalışmıştır. Bu projede görevi AN/FSQ-7 prototipi için yazılım hazırlamaktı. Aslında düşünürsek ileride Apollo programında lider yazılımcı olarak görev almasını sağlayan işlere bu projede imza attı.

Bu projede görevi AN/FSQ-7 prototipi için yazılım hazırlamaktı.

SAGE Projesi Nedir?

SAGE projesi, Soğuk Savaş döneminde düşman uçaklarını ve hava hareketlerini simülatörler vasıtasıyla izleyebilecek ve rapor tutabilecek bir bilgisayar yazılımı oluşturmak için ABD Hava Kuvvetleri koordinatörlüğünde MIT tarafından başlatılan bir projedir. Yani amaç aslında hava savunma sistemlerinde kullanarak Sovyet uçaklarını ve diğer hava araçlarını tespit etmek için kullanılacak bir yazılım geliştirmekti.

Draper Laboratuvarı

Lincoln Lab tecrübesinden hemen sonra ünlü mühendis Charles Draper’ın Apollo ve Skylab projeleri için ekibine yardım aradığını duydu ve bu ekibe katılmaya karar verdi.

Bu ekibin görevi NASA için insanlı uçuşlarda kullanılacak bir rehber bilgisayar icat etmekti. Draper ve 400’den fazla mühendis bu önemli görev için kollarını sıvadı. İcat edilecek bu cihaz astronotların yazdığı girdileri kullanarak uzay aracını yönlendirmek, gezinmek, kontrol etmek gibi temel görevlerden sorumlu olacaktı. Yani bu da hataya yer olmadığı anlamına geliyor. Neticede Ay’a insanlı uçuşlardan bahsediyoruz.

İşin ilginç tarafı o dönem kullanılan bilgisayarlar günümüzdeki gibi küçük boyutlu değillerdi. Hesaplamalar ve veri depolama için neredeyse bir oda büyüklüğünde dev bilgisayarlar kullanılıyordu. Apollo Rehber Bilgisayarı ise hem hatasız çalışmalı  hem de bir metreküp alana sığması gerekiyordu. O dönem için hiç kolay değil…

Draper bir planlama yaparak ekibi iki takıma ayırdı. Bir takım tasarım geliştirmekten sorumlu iken diğer takım ise yazılımdan sorumlu olacaktı.

Tasarım çok önemli çünkü az yer kaplamasını ve basit ara yüze sahip olması gerekiyordu. Daha önemlisi ise yazılımdı. Sistemin sorunsuz bir şekilde çalışması gerekiyordu ve bu yazılım sayesinde mümkündü.

Hamilton daha önceki çalışmaları ve başarılarından dolayı yazılım takımının liderliğini üstlendi ve burada ilk kez “Yazılım Mühendisliği” terimini kullandı.

Bu terimi ilk ortaya attığımda, daha önce kimse duymamıştı, en azından bizim dünyamızda. Uzun zamandır devam eden bir şakaydı. Radikal fikirlerim konusunda beni kandırmayı seviyorlardı. En saygın donanım uzmanlarından birinin, bir toplantıda herkese, yazılım geliştirme sürecinin de tıpkı donanımda olduğu gibi bir mühendislik disiplini olarak görülmesi gerektiğini kabul ettiğini açıkladığı unutulmaz bir gündü. Yeni ‘terimi’ kendiliğinden kabul ettiği için değil, onu hak ettiğimiz için ve odadaki diğerlerinin kendi başına bir mühendislik alanında olduğunu kabul ettiğimiz içindi.

MARGARET HAMILTON

Üstlendiği görev astronotların hayatını doğrudan ilgilendirdiği için her programın mükemmel şekilde çalışması gerekiyordu. Yazılımın hataları tespit etmesi ve onlardan bir şekilde kurtulması gerektiğini düşünüyordu.

Uzay görevi yazılımının sadece çalışması değil, aynı zamanda ilk seferinde çalışması gerekiyordu. Yazılımın yalnızca kendisinin son derece güvenilir olması değil, aynı zamanda gerçek zamanlı olarak hata tespiti ve kurtarma yapabilmesi gerekiyordu. Yazılım geliştirme kuralları bulmak için kendi başımıza kaldık. Hatalardan öğrendiklerimiz sürprizlerle doluydu.

MARGARET HAMILTON

Apollo 8 ve Apollo 11 Projeleri

Draper ve ekibi icat ettikleri bilgisayarı Apollo 8 ve Apollo 11 projelerinde deneyeceklerdi.

Bir gün Apollo 8 simülasyonları sırasında Hamilton’un küçük kızı basmaması gereken bir tuşa basmış ve bilgisayarlar aşırı yüklenme yaşamıştı. O dönemin bilgisayarları aynı anda iki işlem gerçekleştiremedikleri için bu tür şeyler sık sık yaşanıyordu. Hamilton bunun uzayda da yaşanabileceğini düşündü. Lakin diğer ekip arkadaşları astronotların böyle bir hata yapmayacağını düşünüyordu.

Fakat öyle olmadı. Jim Lovell görevin 5.gününde yanlış bir düğmeye bastı ve sistem iki farklı görevi aynı anda yürütmeye çalıştığı için hata verdi. Sistemdeki navigasyon bilgilerinin bir kısmı silindi. Uzayda bu tip hatalar aslında başarısız bir şekilde görev iptali demektir. Ekip 9 saatlik ekstra mesainin sonucunda yeni bir veri seti göndererek bu sorunu çözdü ve görev iptal olmadı. Eğer Hamilton’un dediği fikir uygulansaydı sorun anında çözülecekti.

Lakin bahsedilen özellikte yazılımın üretilmesi zordu çünkü o dönem yazılım işleri belirlenmiş bir sırayla işlenirdi. Bu sorunu çözmek için program eş zamansız olarak tasarlandı. Yani yazılım daha öncelikli ve önemli görevleri aksatmadan yerine getirirken önceliksiz ve önemsiz görevleri kesintiye uğratacaktı.

Öncü olmaktan başka seçenek yoktu.

MARGARET HAMILTON

Ardından en ünlü başarılarından birisi olan öncelik göstergesi adını verdiği ve bilgisayara bağlı çalışan ışıkları ekledi. Bu sistem astronotları acil durumlarda uyaracak, öncelikli olmayan görevleri kesintiye uğratacaktı. Bu sayede astronotlar en iyi yolu belirlemek için Görev Kontrolü ile iletişime geçebileceklerdi. Yani aslında ilk kez yazılım bir pilot ile iletişime geçmiş olacaktı.

Apollo 11 görevinde, Aracın Ay yüzeyine iniş yapmasına yaklaşık 3 dakika kala Buzz Aldrin yanlışlıkla buluşma radar anahtarını çevirmiş ve açık bırakmıştı. Bu radar çok önemli çünkü geri dönüşlerinde gerekli olacaktı. Ayrıca radar sistemi boşa çalıştığı zaman sistemi meşgul ediyordu. O an ise sistemin neredeyse %90 öncelikle inişe odaklanması gerekiyordu. Radar sisteminde ise bu sayı %13 öncelikti. Tahmin edebileceğiniz gibi bilgisayarlar aşırı yüklenme sorunu yaşadı.

Fakat Apollo Rehberlik Bilgisayarı bunu yönetmek için donanımlı bir sisteme sahipti. Hata tespit ve ayıklama sistemi sayesinde aşırı yüklenme sırasında sistem yalnızca en yüksek öncelikli işlerin yapılmasına izin verdi. Diğer işleri ise geçici olarak kesintiye uğrattı. Öncelik göstergeleri ise astronotlara iniş yapıp yapmamak arasında seçenek sunmuş oldu. Astronotlar Görev Kontrolü emri verdi ve iniş başarıyla tamamlandı.

Apollo 11 başarısı sadece astronotlarla değil Görev Kontrolü, yazılım, arka planda çalışan fedakar ekiple mümkün oldu. Margaret Hamilton ise o fedakâr ekibin bir parçası ve lideriydi. Yazılım, donanım, Görev Kontrolü ve astronotların ortak entegre bir sistem olarak çalışmasıyla bu başarı mümkün oldu.

NASA Sonrası Çalışmaları ve Ödülleri

Margaret Hamilton, NASA çalışmalarından ve başarılarından sonra sistemler ve yazılımlar için atılımlar yaratmak ve sorunlarını çözmek amacıyla 1986 yılında “Hamilton Technologies, Inc.” adında bir şirket kurdu. 2003 yılında NASA şu ana kadar verdiği en büyük finansal ödülle başarılarını onurlandırdı.

Uzay ve bilgisayar bilimine yaptığı muazzam katkılardan dolayı kendisine 2016 yılında Başkan Obama tarafında Ay’a gidişin 47.yılında Başkanlık Özgürlük Madalyası verildi.