Hace cincuenta años esta semana, la humanidad realizó su primera expedición a otro mundo, cuando el Apolo 11 aterrizó en la Luna y dos astronautas caminaron sobre su superficie. Ese momento cambió el mundo de una manera que todavía resuena hoy.
Las profundas y variadas conexiones del MIT con ese acontecimiento trascendental -muchas de las cuales se han descrito en MIT News- comenzaron años antes del aterrizaje real, cuando el Laboratorio de Instrumentación del MIT (ahora Draper) firmó el primer contrato que se adjudicó para el programa Apolo tras su anuncio por el presidente John F. Kennedy en 1961. La participación del Instituto continuó a lo largo del programa – y aún continúa en la actualidad.
El papel del MIT en la creación del sistema de navegación y guía que llevó a la misión a la luna y de vuelta ha sido ampliamente reconocido en libros, películas y series de televisión. Pero muchos otros aspectos de la participación del Instituto en el programa Apolo y su legado, incluyendo los avances en la ingeniería mecánica y computacional, la tecnología de simulación, los estudios biomédicos y la geofísica de la formación de los planetas, han permanecido menos celebrados.
En medio del creciente coro de recuerdos en diversos medios de comunicación que han ido apareciendo en torno a este 50 aniversario, aquí hay una pequeña colección de fragmentos sobre algunos de los héroes no reconocidos y hechos menos conocidos del programa Apolo y el papel central del MIT en él.
Una nueva era en la electrónica
El sistema informático y su software que controlaba la nave espacial -llamado Ordenador de Guiado del Apolo y diseñado por el equipo del Laboratorio de Instrumentación del MIT bajo la dirección de Eldon Hall- fueron logros notables que ayudaron a impulsar la tecnología en muchos sentidos.
Los programas del AGC se escribieron en uno de los primeros lenguajes de compilación de la historia, llamado MAC, que fue desarrollado por el ingeniero del Laboratorio de Instrumentación Hal Laning. El propio ordenador, el Apollo Guidance Computer de 1 pie cúbico, fue el primer uso significativo de los chips de circuitos integrados de silicio y aceleró en gran medida el desarrollo de la tecnología de microchips que ha pasado a cambiar prácticamente todos los productos de consumo.
En una época en la que la mayoría de los ordenadores ocupaban habitaciones enteras con climatización, el compacto AGC era excepcionalmente pequeño y ligero. Pero la mayor parte de su «software» estaba en realidad cableado: Los programas se tejían con minúsculos «núcleos» metálicos en forma de rosquilla ensartados como cuentas a lo largo de un conjunto de cables, en los que un cable determinado pasaba por fuera de la rosquilla para representar un cero, o por el agujero para un 1. Estas llamadas memorias de cuerda se fabricaban en los suburbios de Boston en Raytheon, en su mayoría por mujeres que habían sido contratadas porque tenían experiencia en la industria del tejido. Una vez fabricadas, no había forma de cambiar los bits individuales dentro de la cuerda, por lo que cualquier cambio en el software requería tejer una cuerda completamente nueva, y los cambios de última hora eran imposibles.
Como señala David Mindell, el profesor Frances y David Dibner de Historia de la Ingeniería y la Fabricación, en su libro «Digital Apollo», ese sistema representó la primera vez que se utilizó un ordenador de cualquier tipo para controlar, en tiempo real, muchas funciones de un vehículo que transportaba seres humanos, una tendencia que sigue acelerándose a medida que el mundo avanza hacia los vehículos de autoconducción. Justo después de los éxitos del Apolo, el AGC se adaptó directamente a un avión de combate F-8, para crear el primer sistema fly-by-wire de la historia para aviones, en el que las superficies de control del avión se mueven a través de un ordenador en lugar de cables directos y sistemas hidráulicos. Este enfoque está ahora muy extendido en la industria aeroespacial, dice John Tylko, que imparte la clase 16.895J del MIT (Engineering Apollo: The Moon Project as a Complex System), que se imparte cada dos años.
Por muy sofisticado que fuera el ordenador para su época, los usuarios de ordenadores de hoy apenas lo reconocerían como tal. Su teclado y su pantalla se parecían más a los de un horno microondas que a los de un ordenador: un simple teclado numérico y unas pocas líneas de pantallas luminosas de cinco dígitos. Incluso el gran ordenador central que se utilizaba para probar el código mientras se desarrollaba no tenía teclado ni monitor que los programadores vieran. Los programadores escribían su código a mano, luego lo tecleaban en tarjetas perforadas -una tarjeta por línea- y entregaban el mazo de tarjetas a un operador de la computadora. Al día siguiente, las tarjetas se devolvían con una impresión del resultado del programa. Y en esta época, muy anterior al correo electrónico, las comunicaciones entre el equipo a menudo se basaban en notas manuscritas en papel.
Rocas sin precio
La participación del MIT en la parte geofísica del programa Apolo también se remonta a las primeras etapas de planificación, y continúa en la actualidad. Por ejemplo, el profesor Nafi Toksöz, experto en sismología, ayudó a desarrollar una estación de control sísmico que los astronautas colocaron en la Luna, donde contribuyó a una mayor comprensión de la estructura y la formación de la Luna. «Fue el trabajo más duro que he hecho, pero definitivamente el más emocionante», ha dicho.
Toksöz dice que los datos de los sismómetros del Apolo «cambiaron por completo nuestra comprensión de la Luna». Las ondas sísmicas, que en la Tierra se prolongan durante unos minutos, duraron dos horas, lo que resultó ser el resultado de la extrema falta de agua en la Luna. «Eso era algo que no esperábamos y que nunca habíamos visto», recuerda.
El primer sismómetro se colocó en la superficie lunar muy poco después de que los astronautas aterrizaran, y los sismólogos, incluido Toksöz, empezaron a ver los datos de inmediato, incluyendo cada pisada de los astronautas en la superficie. Incluso cuando los astronautas regresaron al módulo de aterrizaje para dormir antes del despegue de la mañana, el equipo pudo ver que Buzz Aldrin ScD ’63 y Neil Armstrong estaban teniendo una noche de insomnio, con cada movimiento de cabeza debidamente registrado en las trazas sísmicas.
El profesor del MIT Gene Simmons formó parte del primer grupo de científicos que accedió a las muestras lunares en cuanto la NASA las liberó de la cuarentena, y él y otros miembros del actual Departamento de Ciencias de la Tierra, Planetarias y Atmosféricas (EAPS) han seguido trabajando en estas muestras desde entonces. Como parte de una conferencia en el campus, expuso algunas muestras de roca y suelo lunar en su primera exhibición de cerca al público, donde algunas personas pueden incluso haber tenido la oportunidad de tocar las muestras.
Otros en EAPS también han estado estudiando esas muestras del Apolo casi desde el principio. Timothy Grove, el profesor Robert R. Shrock de Ciencias de la Tierra y Planetarias, comenzó a estudiar las muestras del Apolo en 1971 como estudiante de posgrado en la Universidad de Harvard, y ha estado investigando sobre ellas desde entonces. Grove afirma que estas muestras han conducido a nuevos e importantes conocimientos sobre los procesos de formación planetaria que han ayudado a comprender mejor la Tierra y otros planetas.
Entre otros hallazgos, las rocas mostraron que las proporciones de los isótopos del oxígeno y otros elementos en las rocas lunares eran idénticas a las de las rocas terrestres pero completamente diferentes a las de cualquier meteorito, lo que demuestra que la Tierra y la Luna tuvieron un origen común y conduce a la hipótesis de que la Luna se creó a través de un impacto gigante de un cuerpo del tamaño de un planeta. Las rocas también mostraban que toda la superficie de la Luna había estado probablemente fundida en algún momento. La idea de que un cuerpo planetario pudiera estar cubierto por un océano de magma fue una gran sorpresa para los geólogos, afirma Grove.
A día de hoy siguen existiendo muchos enigmas, y el análisis de las muestras de roca y suelo continúa. «Todavía hay un montón de cosas emocionantes» que se encuentran en estas muestras, dice Grove.
Clasificando los hechos
En la avalancha de publicidad y nuevos libros, artículos y programas sobre el Apolo, inevitablemente algunos de los hechos -algunos triviales, otros sustanciales- han sido revueltos en el camino. «Hay algunos mitos que se están difundiendo», dice Tylko, algunos de los cuales aborda en su clase de «Ingeniería de Apolo». «La gente tiende a simplificar en exceso» muchos aspectos de la misión, dice.
Por ejemplo, muchos relatos han descrito la secuencia de alarmas que salieron del ordenador de guiado durante los últimos cuatro minutos de la misión, lo que obligó a los controladores de la misión a tomar la atrevida decisión de seguir adelante a pesar de la naturaleza desconocida del problema. Pero Don Eyles, uno de los programadores del Laboratorio de Instrumentación que había escrito el software de aterrizaje para el AGC, dice que no puede pensar en un solo relato que haya leído sobre esa secuencia de eventos que lo haga completamente bien. Según Eyles, muchos han afirmado que el problema fue causado por el hecho de que el interruptor del radar de encuentro se había dejado encendido, por lo que sus datos estaban sobrecargando el ordenador y haciendo que se reiniciara.
Pero Eyles dice que la razón real fue una secuencia de eventos mucho más compleja, incluyendo un desajuste crucial entre dos circuitos que sólo se produciría en raras circunstancias y, por lo tanto, habría sido difícil de detectar en las pruebas, y una decisión probablemente de última hora de poner un interruptor vital en una posición que permitió que sucediera. Eyles ha descrito estos detalles en unas memorias sobre los años del Apolo y en un documento técnico disponible en Internet, pero dice que son difíciles de resumir de forma sencilla. Sin embargo, cree que el escritor Norman Mailer es el que más se ha acercado, captando la esencia del asunto en su libro «De un incendio en la Luna», donde describe el problema como causado por un «circuito furtivo» y un error «indetectable» en la lista de control de a bordo.
Algunos relatos han descrito el AGC como un ordenador muy limitado y primitivo en comparación con el smartphone medio de hoy en día, y Tylko reconoce que tenía una fracción minúscula de la potencia de los dispositivos inteligentes actuales – pero, dice, «eso no significa que fueran poco sofisticados.» Aunque el AGC sólo tenía unos 36 kilobytes de memoria de sólo lectura y 2 kilobytes de memoria de acceso aleatorio, «era excepcionalmente sofisticado y hacía el mejor uso de los recursos disponibles en ese momento», dice.
En algunos aspectos estaba incluso adelantado a su tiempo, dice Tylko. Por ejemplo, el lenguaje del compilador desarrollado por Laning junto con Ramón Alonso en el Laboratorio de Instrumentación utilizaba una arquitectura que, según él, era relativamente intuitiva y fácil de interactuar. Basado en un sistema de «verbos» (acciones a realizar) y «sustantivos» (datos a trabajar), «probablemente podría haber llegado a la arquitectura de los PC», dice. «Es una interfaz elegante basada en la forma de pensar de los humanos».
Algunos relatos llegan a afirmar que el ordenador falló durante el descenso y el astronauta Neil Armstrong tuvo que tomar los mandos y aterrizar manualmente, pero en realidad el control manual parcial siempre formó parte del plan, y el ordenador siguió teniendo el control definitivo durante toda la misión. Según el astronauta David Scott SM ’62, que utilizó el ordenador en dos misiones Apolo, ninguno de los ordenadores de a bordo funcionó mal en todo el programa Apolo: «Nunca tuvimos un fallo, y creo que eso es un logro notable»
Entre bastidores
En el punto álgido del programa, un total de unas 1.700 personas del Laboratorio de Instrumentación del MIT trabajaban en el software y el hardware del programa Apolo, según Draper, el sucesor del Laboratorio de Instrumentación, que se escindió del MIT en 1973. Algunos de ellos, como el casi legendario «Doc» Draper -Charles Stark Draper ’26, SM ’28, ScD ’38, antiguo jefe del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica (AeroAstro)- se han hecho ampliamente conocidos por su papel en la misión, pero la mayoría hizo su trabajo en casi el anonimato, y muchos pasaron a trabajar en cosas totalmente diferentes después del final del programa Apolo.
Margaret Hamilton, que dirigió la División de Ingeniería de Software del Laboratorio de Instrumentación, era poco conocida fuera del propio programa hasta que una icónica foto suya junto a las pilas originales de código del AGC empezó a circular por las redes sociales a mediados de la década de 2010. En 2016, cuando fue galardonada con la Medalla Presidencial de la Libertad por el presidente Barack Obama, el profesor del MIT Jaime Peraire, entonces jefe de AeroAstro, dijo de Hamilton que «fue una verdadera pionera de la ingeniería de software, y no es una hipérbole decir que ella, y la División de Ingeniería de Software del Laboratorio de Instrumentación que dirigía, nos pusieron en la luna.» Después del Apolo, Hamilton pasó a fundar una empresa de servicios de software, que todavía dirige.
Muchos otros que desempeñaron papeles importantes en ese desarrollo de software y hardware también han tenido su papel poco reconocido a lo largo de los años. Por ejemplo, Hal Laning ’40, PhD ’47, que desarrolló el lenguaje de programación para el AGC, también ideó su sistema operativo ejecutivo, que empleaba lo que en aquel momento era una nueva forma de manejar múltiples programas a la vez, asignando a cada uno un nivel de prioridad para que las tareas más importantes, como el control de los propulsores del módulo lunar, estuvieran siempre atendidas. «Hal era la persona más brillante con la que habíamos tenido la oportunidad de trabajar», dijo el ingeniero del Laboratorio de Instrumentación Dan Lickly a MIT Technology Review. Y ese sistema operativo basado en prioridades resultó ser crucial para que el aterrizaje del Apolo 11 se produjera de forma segura a pesar de las 1202 alarmas que se dispararon durante el descenso lunar.
Aunque la mayoría del equipo que trabajaba en el proyecto era masculino, la ingeniera de software Dana Densmore recuerda que, en comparación con la fuerza de trabajo fuertemente dominada por los hombres en la NASA en ese momento, el laboratorio del MIT era relativamente acogedor para las mujeres. Densmore, que era supervisora de control del software de aterrizaje lunar, declaró a The Wall Street Journal que «la NASA tenía unas cuantas mujeres, y las mantenía ocultas. En el laboratorio era muy diferente», y allí había oportunidades para que las mujeres asumieran papeles importantes en el proyecto.
Hamilton recuerda el ambiente en el Laboratorio de Instrumentación en aquellos días como uno de auténtica dedicación y meritocracia. Como dijo a MIT News en 2009, «aportar soluciones y nuevas ideas era una aventura. La dedicación y el compromiso eran un hecho. El respeto mutuo era generalizado. Como el software era un misterio, una caja negra, la dirección nos daba total libertad y confianza. Teníamos que encontrar un camino y lo hicimos. Mirando atrás, éramos las personas más afortunadas del mundo; no había más remedio que ser pioneros».