Margaret Hamilton: Wie eine Programmiererin die Mondlandung ermöglichte

Als eine der Gründerinnen der Software-Branche schrieb Margaret Hamilton den Code, der die Menschheit auf den Mond brachte.

Am 20. Juli 1969 waren Neil Armstrong und Buzz Aldrin nur noch drei Minuten von der Mondlandung entfernt, als ein Alarm ertönte. Der Fehlercode 1202 erschien auf dem Bildschirm der Mondlandefähre und das Kontrollzentrum musste schnell entscheiden: Abbrechen oder Weitermachen. Dank der Programmiererin Margaret Hamilton, die die Entwicklung der NASA-Flugsoftware leitete, war schnell klar, dass der Fehler keine kritische Funktion betraf. Er wurde nur durch eine Fehlfunktion des Rendezvous-Radars verursacht.

Dieses Problem würde weder die sichere Landung gefährden, noch den Abflug vom Mond und das erneute Andocken an der Kommandokapsel. Daher wurde die Mission fortgesetzt: Die Eagle landete, die Astronauten hissten eine Flagge und die Menschheit machte einen großen Schritt. „Hamilton steht für eine Generation öffentlich unbekannter Frauen, die dabei mithalfen, die Menschheit ins All zu befördern“, sagte Barack Obama. Er verlieh der Programmiererin 2016 die Presidential Medal of Freedom und erklärte, dass ihre Software sich auch heute noch in unzähligen technischen Lösungen widerspiegele.

Hamiltons Weg zum Apollo-Programm

In einer von Männern dominierten Domäne war Hamilton eine Wegbereiterin der Softwaretechnik. Die englische Bezeichnung Software-Engineering wurde sogar von ihr geprägt. Sie spielte nicht nur in der Weltraumfahrt eine bedeutende Rolle, sondern arbeitete jahrzehntelang als Programmiererin. Dabei gründete sie sogar ihre eigene Firma Hamilton Technologies, Inc. (HTI).

Für ihre Verdienste erhielt Margaret Hamilton die Presidential Medal of Freedom. Bild: MIT-Museum
Für ihre Verdienste erhielt Margaret Hamilton die Presidential Medal of Freedom. Bild: MIT-Museum

Nachdem Hamilton 1958 am Earlham College einen BA in Mathematik erlangte, zog sie mit ihrem Mann nach Boston. Dort besuchte er die Harvard Law School, während sie am Massachusetts Institute of Technology (MIT) eine Stelle als Programmiererin bekam. Ihre Arbeit war eigentlich als Kurzzeitlösung bis zum Abschluss ihres Mannes gedacht. Anschließend wollte sie selbst wieder die Universität besuchen und einen weiteren Abschluss machen.

Computertechnik als wilder Westen

Damals war das Fachgebiet der Computertechnik relativ neu. Computer waren groß – sie brauchten ganze Räume, wenn nicht sogar Lagerhallen – und die Programmiertätigkeit steckte noch in den Kinderschuhen. „Als ich begann, wusste niemand, was wir machen“, sagt Hamilton. „Es war wie der Wilde Westen. Es gab keine Kurse. Niemand unterrichtete dieses Fach.“ Unter der Leitung des Mathematikers Dr. Edward N. Lorenz, der als ein Pionier der Chaostheorie den Begriff „Schmetterlingseffekt“ prägte, erlernte sie einige Programmiersprachen und begann mit der Entwicklung von Software.

Ohne die Arbeit Hamiltons wäre die Mondlandung gescheitert.
Ohne die Arbeit Hamiltons wäre die Mondlandung gescheitert. Bild: MIT-Museum

Eines ihrer ersten Projekte war die Arbeit am Semi-Automatic Ground Environment (SAGE), einem der ersten Computersysteme für Raketenabwehr. „SAGE war für mich einer der Ausgangspunkte, die mein Interesse für das Thema Software-Zuverlässigkeit weckten“, erklärt Hamilton. „Wenn der Computer beim Ausführen eines Programms abstürzte, ließ sich das nicht verheimlichen“, so Hamilton. „Lampen leuchteten auf, Klingeln ertönten und alle – sowohl die Entwickler wie auch diejenigen, die die Computer bedienten – kamen angelaufen, um zu sehen, wessen Programm dem System etwas antat.“

Unbekannte Heldinnen der Computerbranche

Zu dem Zeitpunkt, als die NASA den Auftrag für das Design der Lenk- und Navigationssysteme von Weltraumfahrzeugen an das MIT vergab, war Hamilton bereits süchtig nach dem Programmieren. Sie leitete die Flugsoftware-Gruppe, wobei zu ihren Aufgaben auch das Design eines Alarmsystems gehörte. Dieses sollte das Flugteam warnen, falls der Computerprozessor bei der Priorisierung von Aufgaben für kritische Funktionen zu überlasten drohte. Das System kam 1969 ins Spiel, als die Mondlandefähre Eagle einen Landeplatz suchte. Wohlwissend, dass von der Funktionstüchtigkeit Leben abhingen, bestand Hamilton auf rigorosen Tests, die den Erfolg der Apollo-Software sicherstellen sollten. „Es gab keine zweite Chance“, erklärt sie. „Jeder von uns wusste das.“

In einer männerdominierten Branche gehört Hamilton zur Minderheit.
In einer männerdominierten Branche gehört Hamilton zur Minderheit. Bild: Wikipedia

Als Frau war Hamilton während ihrer gesamten Karriere in der von Männern dominierten Technikwelt eine Minderheit. Dennoch war sie nicht die erste Frau in der Computerbranche. So gab es beispielsweise Grace Hopper, die Frauen des ENIAC-Projekts und die Codeknackerinnen von Bletchley Park. Alle leisteten während des Zweiten Weltkriegs Pionierarbeit im Bereich der Computerprogrammierung. Wie erst kürzlich das Buch Hidden Figures – Unerkannte Heldinnen und dessen Verfilmung ans Licht brachten, war Hamilton nicht die einzige Frau bei der NASA. Das Buch erzählt die Geschichte afroamerikanischer Mathematikerinnen, die in den frühen Jahren des US-Weltraumprogramms eine entscheidende Rolle spielten.

Schwarze Frauen als Vorbilder

Viele dieser Frauen wurden erst vor Kurzem in der Öffentlichkeit bekannt. So erzählt Dr. Renee Horton, leitende Ingenieurin für Metall- und Schweißtechnik für das NASA-Weltraum-Startsystem, dass sie erst auf Hamilton aufmerksam wurde, als diese von der NASA eine Auszeichnung für ihre innovativen Beiträge an der Entwicklung der Apollo-Software erhielt. „Es machte mich stolz, zu erfahren, dass eine derart außergewöhnliche Frau am Erfolg des Apollo-Programms beteiligt war“, sagt Horton, die Hamilton für ihren brillanten Verstand lobt.

Als NASA-Ingenieurin prägt auch Dr. Renee Horton die Raumfahrt. Bild: Alexander Le'jo
Als NASA-Ingenieurin prägt auch Dr. Renee Horton die Raumfahrt. Bild: Alexander Le’jo

„Ich hatte schon als Kind den Wunsch, später einmal für die NASA zu arbeiten und etwas zu bewegen“, so Horton. „Historische Darstellungen erwecken den Eindruck, als ob nur weiße Männer für Erfolge von Missionen ausschlaggebend waren“, erklärt sie. „Doch in Wirklichkeit waren es Personen, die wie ich aussehen – nicht nur, was den Hautton anbelangt, sondern auch das Geschlecht“, sagt sie über die unerkannten Heldinnen. „Ich fand es äußerst spannend, zu erfahren, wie diese Frauen darauf bestanden, ihre Arbeit zu machen – unabhängig von den Hindernissen, die sie überwinden mussten.“

Auch heute ist Hamilton Noch einflussreich

Hamilton erklärt, dass ihr die Konzentration auf ihre Arbeit dabei half, nicht auf Äußerlichkeiten zu achten:  „Ich war technisch gesehen derart involviert, dass mir gar nicht auffiel, dass die Männer in der Überzahl waren.“ Für ihre wissenschaftliche und technische Mitarbeit an den Apollo-Missionen wurde Hamilton 2003 mit einem NASA Exceptional Space Act Award ausgezeichnet. „Als ich herausfand, dass sie nie formell für ihre bahnbrechende Arbeit ausgezeichnet wurde, war ich überrascht“, sagt Dr. Paul Curto. Daher nominierte der NASA-Technologe sie für die Auszeichnung.

Hamiltons Arbeit war unter anderem Grundlage für das Space Shuttle.
Hamiltons Arbeit war unter anderem Grundlage für das Space Shuttle.

„Ihre Konzepte zu asynchroner Software, Prioritätsscheduling, End-to-End-Tests und Entscheidungsfunktionalität – etwa das Aufzeigen von Prioritäten durch die Software – wurden zum Fundament für ultrazuverlässiges Software-Design“, so Curto. Darüber hinaus war Hamiltons Arbeit der Ausgangspunkt für alle folgenden Missionen, einschließlich Skylab, des Space Shuttles und anderer Fly-by-Wire-Luftfahrzeuge. Ihre 1986 gegründete Firma HTI entwickelt auch heute noch Software-Lösungen für unterschiedliche Branchen. Dabei arbeitete das Unternehmen jahrzehntelang an der Perfektionierung der Universal Systems Language, die auf den Erfahrungen aufbaut, die Hamilton bei der Entwicklung der Apollo-Bord-Flugsoftware sammelte.

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