“Человек-компьютер” из NASA

Кэтрин Джонсон (1918–2020) — выдающаяся математикесса, чьи расчеты помогли человечеству достигнуть Луны. Она была первой афроамериканкой и первой женщиной, работавшей в отделе исследовательских полетов НАСА. Ее называли «человек-компьютер» за математические способности и умение работать с космическими траекториями.

Кэтрин родилась 26 августа 1918 года в семье Джошуа и Джойлетт Коулман в Уайт-Сульфур-Спрингс, Западная Вирджиния. Ее мать была школьной учительницей, а отец — лесорубом и фермером, работавшим в отеле “Гринбрайер”. Джошуа Коулман, окончивший всего шесть классов, обладал невероятными способностями к решению математических задач, и Кэтрин унаследовала этот дар. Она начала посещать школу в возрасте пяти лет, однако ее почти сразу перевели во второй класс. Так продолжалось и впредь: вместо пятого класса она перешла сразу в шестой. В возрасте десяти лет Кэтрин была готова к поступлению в старшую школу. 

В Уайт-Сульфур-Спрингс, где жили Коулманы, образование для чернокожих детей распространялось только на начальную школу, поэтому родители Кэтрин арендовали дом, чтобы дать своим детям возможность посещать школу при Коллегиальном институте Западной Вирджинии. В 1933 году, в возрасте 15 лет, Кэтрин поступила на первый курс колледжа. Её наставниками были несколько профессоров, в том числе химикесса и математикесса Энджи Тернер Кинг, и Уильям Шиффелин Клейтор, третий афроамериканец в США, получивший докторскую степень по математике. В 1937 году Кэтрин окончила колледж с отличием, получив двойную специальность по математике и французскому языку.

Следуя по пути, который часто выбирали афроамериканки ее поколения, получившие высшее образование, Кэтрин стала учительницей. Использовать математическое образование в какой-либо другой сфере цветной женщине в то время было невозможно, хотя ее профессор поощрял и готовил ее к поступлению в аспирантуру. Кэтрин была в числе тех, кого отобрали для обучения в Университете Западной Вирджинии, где до этого обучались только белые. Это стало возможно после 1938 года, когда Верховный суд США постановил предоставить равный доступ для получения высшего образования представителям разных рас. 

В 1939 году Кэтрин вышла замуж за Джеймса Фрэнсиса Гобла, школьного учителя химии в Марионе. В результате Кэтрин успела отучиться лишь один семестр в университете, но забеременела и оставила учебу. Всего в этом браке родились три дочери: Констанция, Джойлетт и Кэтрин. Все они впоследствии стали математикессами и учительницами.

После того как дочери подросли, Кэтрин устроилась преподавателем в государственную школу для чернокожих в Марионе. В 1952 году, благодаря родственнице, Кэтрин узнала о вакансии в аэронавигационной лаборатории Лэнгли — исследовательском центре Национального консультативного комитета по аэронавтике (НАКА), предшественника НАСА. 

В 1953 году Кэтрин устроилась на работу в НАКА. В соответствии с законами о расовой сегрегации на рабочем месте, Кэтрин и другие афроамериканки в НАКА были обязаны работать и есть отдельно, а также пользоваться туалетами для «цветных». Из-за этого их офис получил название «Цветные компьютеры». Вскоре Кэтрин пригласили на должность в Отдел летных исследований. Временная должность в исследовательской группе, состоявшей исключительно из белых мужчин, вскоре стала постоянной. Следующие четыре года Кэтрин провела, анализируя данные летных испытаний. 

Успешный запуск Советским Союзом спутника в 1957 году привел к ускорению темпов работы американских инженеров, ученых и математиков. Незадолго до этого, в декабре 1956 года, муж Кэтрин скончался от опухоли мозга. Она осталась одна с тремя детьми. Кэтрин пела в хоре пресвитерианской церкви “Мемориал Карвера”. Тамошний священник познакомил ее с Джеймсом А. Джонсоном, ветераном Корейской войны. В 1959 году они поженились. Пара прожила в браке 60 лет, до смерти Джеймса в марте 2019 года.

Работая в лаборатории Лэнгли, Кэтрин Джонсон рассчитала траекторию космического полёта Алана Шепарда, первого американца, побывавшего в космосе (5 мая 1961 года). Кэтрин также рассчитала стартовое окно для его миссии «Меркурий-Редстоун-3» в 1961 году. Она составляла резервные навигационные карты для астронавтов на случай сбоев в электронике. Первые ЭВМ нередко сбоили, поэтому перед отправкой Джона Гленна в полет по орбите вокруг Земли, космонавт отказывался лететь, пока Кэтрин не дадут проверить расчёты компьютера.

Позже Кэтрин работала непосредственно с цифровыми компьютерами. Её способности и репутация помогли укрепить доверие к новой технике. В 1961 году её работа помогла определить траекторию приземления капсулы «Свобода 7» Алана Шепарда. Кэтрин также помогла рассчитать траекторию полёта «Аполлона-11» на Луну в 1969 году. А в 1970 году она работала над лунной миссией «Аполлон-13». Когда на корабле произошел взрыв, её работа над резервными процедурами и картами помогла определить безопасный путь для возвращения экипажа на Землю. Она создала систему наблюдения с одной звездой, которая позволяла астронавтам точно определять свое местоположение. Позже Кэтрин Джонсон работала над программой космического корабля «Спейс шаттл» и над планами пилотируемого полёта на Марс.

Работая в НАСА, Кэтрин, как цветной женщине, приходилось бороться с двойной дискриминацией. Она была первой афроамериканкой и первой женщиной, посетившей брифинги НАСА по исследовательским испытательным полетам. Она настояла на своем присутствии ради успешной работы над вычислениями при постоянно меняющихся данных. Она также была первой афроамериканкой и первой женщиной, которая разместила свое имя в научном отчете НАСА. Хотя часть отчетов, содержащих ее расчеты, остались без ее подписи. В настоящее время в архиве НАСА по истории космических полетов имеется более двадцати пяти научных отчетов, где Кэтрин была автором или соавтором.

Влияние Кэтрин Джонсон на развитие исследования космоса и вычислительной техники было отмечено множеством наград. В 2015 году Барак Обама наградил Кэтрин Президентской медалью Свободы. В 2016 году она получила награду «Серебряный Снупи» от астронавта Лиланда Мелвина. В ноябре 2019 года Джонсон была награждена золотой медалью Конгресса. В её честь названы два объекта НАСА: «Центр вычислительных исследований Кэтрин Г. Джонсон» и «Независимый центр проверки Кэтрин Джонсон». В августе 2018 года Университет штата Западная Вирджиния учредил стипендию STEM (от англ. science, technology, engineering and mathematics — естественные науки, технология, инженерия и математика) в честь Джонсон и установил ее статую на территории кампуса.

В 2016 году вышла книга Марго Ли Шеттерли «Скрытые фигуры», посвящённая Кэтрин Джонсон и другим темнокожим женщинам, работавшим в НАСА в 1960-е годы вопреки сегрегации. В том же году режиссер Тед Мелфи снял одноимённый фильм, где роль Кэтрин Джонсон исполнила Тараджи П. Хенсон. Фильм получил высокие оценки критиков и зрителей, а также три номинации на «Оскар».

Кэтрин Джонсон скончалась 24 февраля 2020 г. в возрасте 101 года. Она и подобные ей женщины десятилетиями работали незаметно, чтобы люди смогли высадиться на Луне. Признание вклада Кэтрин в аэронавтику и освоение космоса более чем заслуженно, поскольку она и ее афроамериканские коллеги проделали важную работу, сталкиваясь с препятствиями из-за сегрегации практически во всех аспектах своей жизни.