Comment Margaret Hamilton a programmé l’alunissage d’Apollo 11

L’un des « pères » fondateurs de l’industrie du logiciel était en fait une mère. Elle est à l’origine du terme « ingénierie logicielle » et a écrit le code grâce auquel l’homme s’est rendu sur la Lune.

Le 20 juillet 1969, Neil Armstrong et Buzz Aldrin se trouvaient à trois minutes seulement du sol de la Lune, lorsqu’une alarme retentit et le code d’erreur « 1202 » s’afficha sur l’écran de l’ordinateur du module lunaire.

Le poste de contrôle de la mission dut prendre une décision en quelques instants : abandonner ou continuer.

Grâce à Margaret Hamilton, programmeuse informatique responsable du développement du logiciel de vol de la NASA, l’équipe a pu rapidement déterminer que l’erreur n’impliquait aucune fonction cruciale. Le problème concernait un interrupteur de radar défectueux, qui ne constituait pas une menace pour l’atterrissage sûr du module sur la surface de la Lune, ni pour se reconnecter au module de commande au décollage et pendant le voyage en orbite lunaire.

La mission s’est donc poursuivie, l’Aigle a atterri, un drapeau en apesanteur fut planté et l’humanité a réalisé aussi bien des petits pas que des pas de géants.

« [Hamilton] symbolise cette génération de femmes méconnues qui ont permis d’envoyer l’homme dans l’espace », a déclaré le Président Barak Obama, qui lui a remis la médaille de la Liberté (Presidential Medal of Freedom) en 2016. « Son architecture logicielle trouve un écho dans d’innombrables technologies actuelles. »

Margaret Hamilton
Margaret Hamilton a reçu la Presidential Medal of Freedom pour ses travaux sur Apollo 11. Photo reproduite avec l’aimable autorisation du Musée du MIT

Dans un secteur dominé par les hommes, Margaret Hamilton fut pionnière dans le domaine de l’ingénierie informatique, terme qu’elle a d’ailleurs inventé. En plus d’avoir joué un rôle important en rendant possibles les voyages spatiaux, elle a également poursuivi une carrière de plusieurs décennies en tant que programmeuse et a même fondé sa propre société : Hamilton Technologies, Inc. (HTI).

L’itinéraire menant à Apollo

Après avoir obtenu un diplôme de mathématiques à l’Earlham College en 1958, Margaret Hamilton et son mari déménagèrent à Boston, où il a suivi des cours de droit à Harvard et elle a obtenu un poste de programmation informatique au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Il devait s’agir d’un emploi à court terme, jusqu’à ce que son mari soit diplômé et qu’elle puisse reprendre des études supérieures.

À cette époque, l’informatique représentait un domaine encore relativement nouveau. Les ordinateurs étaient imposants (ils pouvaient occuper des pièces entières, voire tout un entrepôt) et le métier de programmeur se développait encore.

« Quand j’ai débuté, nous ignorions tous ce que nous étions en train de faire », a déclaré Margaret Hamilton au magazine Wired. « C’était comme le Far West. Il n’y avait aucune route ni enseignement à suivre. »

Sous la direction du Dr. Edward N. Lorenz, mathématicien à l’origine de l’expression « effet papillon » et pionnier de la théorie du chaos, Margaret Hamilton a appris plusieurs langages de programmation et s’est lancée dans le processus de conception et de développement de logiciels.

Pour l’une de ses premières missions, elle a travaillé sur SAGE, l’un des premiers systèmes informatiques de défense antimissile.

« Le projet SAGE, et d’autres par la suite, m’a amené à m’intéresser au sujet de la fiabilité logicielle », a expliqué Margaret Hamilton dans un autre entretien. « Lorsque l’ordinateur plantait pendant l’exécution de votre programme, il n’existait aucune échappatoire. Des voyants clignotaient, des alarmes retentissaient et tout le monde, développeurs et opérateurs, accourait pour savoir à qui appartenait le programme mettant le système à mal. »

Au moment où la NASA a choisi le MIT pour concevoir des systèmes de guidage et de navigation d’engins spatiaux, Margaret Hamilton était déjà passionnée.

Elle a dirigé le groupe dédié aux logiciels de vol, entre autres chargé de la conception d’un système d’alarme visant à avertir l’équipe de vol si le processeur de l’ordinateur venait à être surchargé, tout en définissant les tâches prioritaires pour assurer les fonctions essentielles.

Il s’agit d’ailleurs du système qui est intervenu en 1969 lorsque l’Aigle cherchait un endroit où se jucher.

Consciente du fait que des vies étaient en jeu, Margaret Hamilton a insisté pour procéder à des tests rigoureux afin d’assurer le succès du logiciel Apollo.

« Il n’y aurait pas de seconde chance », déclare-t-elle. « Nous le savions tous. »

En tant que femme dans le secteur des technologies, Margaret Hamilton a représenté une minorité tout au long de sa carrière.

Elle ne fut cependant pas la première femme dans le domaine informatique. Pensez à Grace Hopper, aux programmatrices de l’ENIAC et aux femmes qui décryptaient des codes à Bletchley Park, toutes pionnières de la programmation informatique pendant la seconde guerre mondiale.

Elle n’était pas non plus la seule femme à la NASA, comme l’a récemment révélé le roman Les figures de l’ombre (adapté au cinéma), qui dépeint les contributions réelles de mathématiciennes afro-américaines ayant joué un rôle déterminant au cours des premières années du programme spatial américain.

Pourtant, le public n’a que récemment découvert leur existence.

Le Dr. Renee Horton, ingénieur(e) principal chargé des métaux et de la soudure pour le Space Launch System de la NASA, avoue n’avoir eu vent de l’histoire de Margaret Hamilton qu’après 2003, lorsque la NASA lui a remis un prix spécial pour ses innovations dans le développement du logiciel Apollo.

NASA engineer Dr. Renee Horton
Dr. Renee Horton, ingénieur de la NASA. Photo d’Alexander Le’jo. MUA @Tvglamm

« J’étais tellement fière d’apprendre l’existence d’une femme aussi fantastique qui a participé au succès du programme Apollo », explique Renee Horton, qui loue Margaret Hamilton pour son « esprit puissant ».

« Depuis l’enfance, je veux travailler pour la NASA et exercer une influence », poursuit Renee Horton. « L’histoire donnait l’impression que la mission avait uniquement vu le jour grâce à des hommes blancs, alors qu’en fait c’était quelqu’un qui me ressemblait, pas seulement au niveau de la couleur de peau, mais également du sexe. C’est formidable d’apprendre que ces femmes ont persisté à faire leur travail, quels que soient les obstacles qui se présentaient. »

Margaret Hamilton elle-même reconnaît que cela l’a aidée de se concentrer sur son travail plutôt que sur la représentation des femmes, en l’occurrence l’absence de représentation.

« J’étais tellement impliquée dans ce que nous réalisions, techniquement, que j’en oubliais le fait que j’étais entourée d’hommes », a-t-elle confié au site Futurism.

Honorer Margaret Hamilton

En 2003, Margaret Hamilton a reçu un Exceptional Space Act Award de la NASA pour ses contributions scientifiques et techniques dans les missions Apollo.

« J’ai été surpris de découvrir qu’elle n’avait jamais été officiellement reconnue pour ses travaux pionniers », avoue le Dr. Paul Curto, technologue à la NASA qui l’a nommée pour le prix. « Ses concepts de logiciel asynchrone, de programmation des priorités, de tests de bout en bout et de capacité de décision humaine, comme l’affichage des priorités, ont posé les bases de la conception de logiciels ultra-fiables. »

Les travaux de Margaret Hamilton ont en outre servi de rampe de lancement à tout ce qui a suivi, notamment la station Skylab, la navette spatiale américaine et d’autres appareils à commandes de vol.

Parallèlement, sa société HTI fondée en 1986 continue à fournir des solutions logicielles à diverses industries. HTI a passé des décennies à perfectionner son Universal Systems Language (USL), créé grâce aux enseignements tirés des travaux sur le logiciel de vol embarqué Apollo.

Images d’archives reproduites avec l’autorisation du Musée du MIT.

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