لقد تكلف أمر إرسال رواد فضاء إلى القمر وإعادتهم إلى الأرض تواجد آلاف الأشخاص ليحلوا المشكلات وأحد هؤلاء الأشخاص كان ستانلي شميدت، رئيس فرع التحليل الديناميكي التابع لناسا بمركز أميس للأبحاث في كاليفورنيا
، حسب تقرير موقع CNN الأمريكي. .
يقول غريغ شميدت، ابن ستانلي ومدير المعهد الافتراضي لأبحاث استكشاف النظام الشمسي التابع لوكالة ناسا في أميس: “لقد تم تكليف أبي بحل مشكلة الملاحة إلى القمر، وكما أخبرني، كانت مشكلة صعبة للغاية. لم يكن لديهم حل رياضي لها. لقد تضمن ذلك أخذ عدد من مصادر المعلومات المختلفة والجمع بينها بالطريقة المثلى للحصول على أفضل تقدير لمكان المركبة الفضائية في أي وقت، ومدى سرعة تحرك المركبة ومتغيرات أخرى أيضاً” .
كان الهدف من أجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن مهمة أبولو 11 أن تتيح الملاحة في مسار الذهاب والعودة للقمر، وتعيين زاوية إعادة الدخول للمجال الجوي، والقيام بالمناورات المعقدة في ما بين هذه العمليات. لكنها لم تكن مثل أجهزة كمبيوتر هذه الأيام، وكانت تفتقر إلى قوة المعالجة.
عند دراسته للمهمة القمرية المنتظرة، فكر شميدت الأب في عالم الرياضيات رودولف كالمان.
يضيف غريغ شميدت: “لقد دعا والدي رودي كالمان لإلقاء محاضرة في أميس، وعندما حدث ذلك بالفعل، اختبر أبي لحظة إلهام. لقد كتب كالمان ورقة بحثية عن حل “خطي” نظري لتقدير موقع المركبة وسرعتها. لكن كانت المشكلة في أن هذه المعضلة “غير خطية” في الأساس؛ وهذا يشبه الفرق في التعقيد بين السباحة في نهر هادئ ومحاولة اجتياز شلال، حيث تصبح حركتك فوضوية ولا يمكن التنبؤ بها. ثم قام والدي بتطوير المعادلات الخاصة بكيفية حل هذه المعضلة غير الخطية، وهو ما كان امتداداً رئيسياً لعمل كالمان” .
نفس هذه الرياضيات، المعروفة باسم مرشح شميدت-كالمان، تستخدم اليوم للمساعدة في تحسين كفاءة مراقبة الحركة الجوية.
وتعمل ناسا مع إدارة الطيران الفيدرالية للبحث عن أفضل الطرق لإدارة الإقلاع والطيران والهبوط في جميع أنحاء البلاد.
على سبيل المثال، يمكن لمرشح شميدت-كالمان أن يساعد في تحديد أقرب تقدير لموقع طائرة من خلال الجمع بين مسار الرحلة المتوقع للطائرة مع قياسات مأخوذة في الوقت الحقيقي، حسبما ذكرت الوكالة. ويعمل المرشح بشكل أساسي على إزالة أي بيانات أخرى غير مطلوبة.
يقول جيريمي كوب، وهو مهندس فضاء جوي في أنظمة الطيران لدى أميس: “في إدارة الحركة الجوية، تتمثل المهمة في الحفاظ على سلامة الطائرات وإبقائها بعيدة عن بعضها البعض. إذا كانت لديك فكرة دقيقة جداً عن مكان وجود كل طائرة، فيمكنك زيادة عدد الرحلات الجوية في منطقة معينة. ولكن إذا لم يكن لديك فكرة جيدة، فلا يمكنك التأكد من كيفية وضع المزيد منها بأمان في المجال الجوي” .
ومثل العديد من الابتكارات التي طورت من استكشافات الفضاء خلال عصر أبولو، لا يزال لهذا المرشح تأثيره إلى اليوم.
يقول غريغ شميدت: “أنا فخور جداً بما فعله أبي. قبل وفاته أتذكر أنني كنت في المستشفى أتحدث معه عن عمله. كان بالكاد يستطيع التحدث، ولكنه سرد لي كل المعادلات بنفس الوضوح الذي فعل به قبل 50 عاماً. لقد كان رجلاً رائعاً حقاً” .