Software des sowjetischen Raketenschutzes: technische Lösungen der 1970er Jahre

# Wie die Software für den sowjetischen Raketenschirm entwickelt wurde: Technische Details direkt vom Entwickler

2014 wurde ein Archivinterview mit Anatoly Stepanovich Glushko entdeckt – dem Schlüsselfentwickler der Software für das Raketenabwehrsystem der UdSSR. Sein Bericht enthüllt einzigartige technische Lösungen, die heute noch in modernisierten Formen genutzt werden. Es geht nicht um theoretische Entwicklungen, sondern um reale Systeme, die Radardaten in Echtzeit verarbeiteten, trotz Temperaturschwankungen von -50 °C bis +50 °C.

Architektur von Riesenrechnern

Der M10-Rechner (Index 5E66), der zur Grundlage des Systems wurde, nahm drei Etagen mit insgesamt 1500 m² ein. Seine Elementbasis – Mikrochips der Serie K217 auf Dioden-Transistor-Logik – war die erste inländische seriengefertigte Lösung in der Technik integrierter Schaltkreise. Das System verbrauchte für die Epoche rekordverdächtigen Strom: Der Inbetriebnahmebericht (1975–1976) vermerkte stolz, es sei „weltweit der stromverbrauchsstärkste“.

Die Kühlung übernahm ein Wasserturmkühlsystem und ein dreistöckiges Gebläsesystem. Die Datenübertragung basierte auf 512-adrigen Kabeln mit Steuerleitungen, die durch die Taiga auf verschiedenen Routen verlegt wurden – Duplizierung war entscheidend für die Ausfallsicherheit. Diese Architektur ließ das System auch bei Ausfall eines der drei Kommunikationskanäle weiterlaufen.

Speicher: Von Berylliumfolie zu Ferritkernen

Der RAM des M10 umfasste insgesamt 256 KB (128K 16-Bit-Wörter), was für die Zeit üblich war. Besonders spannend ist jedoch der Permanentenspeicher (ROM), der gegen elektromagnetische Impulse geschützt war:

• Erste Version: Kapazitiver Speicher auf Metallfolie aus Berylliumbronze
• Die Perforation erfolgte durch ein spezielles Gerät, das mechanische Löcher erzeugte
• Die Information wurde physisch gespeichert – sie ließ sich nur durch Demontage der Struktur löschen
• Spätere Versionen nutzten Ferritkernspeicher, der über ein externes Gerät überschrieben werden konnte

Dieser Ansatz garantierte Strahlenhärte: Eine Kernexplosion konnte die Daten nicht beeinträchtigen, anders als bei magnetischen Medien. Diese Architektur unterschied sich grundlegend von westlichen Gegenstücken, die auf EMP-empfindlichen Halbleiterchips beruhten.

Echtzeit-Datenverarbeitung

Das System erhielt Koordinatendaten (Breitengrad, Längengrad, Höhe) von Radaranlagen in einem einheitlichen Referenzsystem. Jede Radaranlage verfolgte Ziele eigenständig und erkannte sie beim Ein- und Austritt aus der Sichtzone. Interpolationsalgorithmen berechneten Trajektorien aus mehreren Messungen und klassifizierten Objekte als Satelliten oder ballistische Raketen.

Ein Highlight war die Überwachung aller erdnahen Objekte – in den 1980er Jahren trackte das System rund 5000 Satelliten. Für jeden wurde die Wahrscheinlichkeit eines Grenzübertritts bei UdSSR oder Warschauer Pakt errechnet. Die Verarbeitung lief auf spezialisierten Rechnern vor Ort, die analoge Signale in digitale Sequenzen umwandelten, bevor sie an die Zentrale gingen.

Evolution der Programmierung: Von Binärcodes zu Betriebssystemen

Vor dem M10 wurden Programme von Hand in Oktal oder gar Binär codiert. Glushko entwickelte die ersten Assembler der UdSSR für die Serie 5E50/5E73/5E79, inklusive Debugger und Editoren zur Korrektur von Lochkarten. Wichtige Meilensteine:

• Einführung von Mnemonics statt direkter Codierung
• Entwicklung von Compilern mit Unterstützung absoluter Adressierung
• Schaffung der ersten Code-Strukturierungswerkzeuge in der UdSSR
• Umsetzung von Multitasking über einen Hardware-Interpreter
• Einführung des dynamischen Modulladens

Dieser Wandel ermöglichte den Übergang von monolithischen zu modularen Programmen. Das 1972 entwickelte Betriebssystem bildete die Basis für Echtzeit-Datenverarbeitung mit garantierten Reaktionszeiten.

Wichtige Erkenntnisse

• Hardware-Robustheit: Der physische Folien-ROM bot Schutz vor nuklearen Impulsen
• Dreistufige Ausfallsicherheit: Duplizierte Leitungen, redundante Rechner und Datenredundanz
• Evolution der Werkzeuge: Wechsel von manueller Codierung zu Assemblern reduzierte Fehler um 70 %
• Geodätische Präzision: Einheitliches Koordinatensystem zur Integration verteilter Radardaten
• Stromverbrauch als Stärke: Massive Kühlleistung glich Schwächen der Elementbasis aus

— Editorial Team