Кэтрин Джонсон: Женщина, которая проверяла компьютер

В феврале 1962 года Джон Гленн (John Glenn) готовился стать первым американцем, совершившим орбитальный полет вокруг Земли, и он не доверял машинам IBM, которые рассчитали его орбитальные уравнения. «Позовите ту девушку», — сказал он инженерам, и если она подтвердит числа, он полетит. «Если она говорит, что они верны, — вспоминала слова Гленна Джонсон, — значит, я готов лететь». Этой девушкой была 43-летний математик Кэтрин Джонсон, которая взяла результаты работы машины и пересчитала уравнения вручную.

Ребенок, который считал всё

Джонсон родилась 26 августа 1918 года в Уайт-Салфер-Спрингс (White Sulphur Springs), Западная Виргиния. Ее математические способности проявились рано, и их было невозможно не заметить; она опережала детей своего возраста на несколько классов. В тринадцать лет она училась в старшей школе при колледже штата Западная Виргиния. В восемнадцать лет она поступила в сам колледж.

Наставник и диплом

В колледже штата Западная Виргиния она попала под опеку доктора У. У. Шеффелина Клейтора (W. W. Schieffelin Claytor), третьего афроамериканца, получившего докторскую степень по математике, который распознал ее талант и обучал ее соответственно. Она окончила колледж в 1937 году с высшим отличием, получив дипломы по математике и французскому языку.

В 1939 году штат Западная Виргиния выбрал Джонсон и двух мужчин в качестве первых чернокожих студентов для интеграции в аспирантуру штата. Она поступила в магистратуру по математике в Университете Западной Виргинии, а затем ушла после одного семестра, чтобы создать семью со своим первым мужем, Джеймсом Гоблом (James Goble). Это одна из самых незаметных потерь в истории: самый одаренный математик покидает обучение по причинам, не имеющим ничего общего с математикой. Вернувшись к преподаванию в чернокожей государственной школе в Виргинии, как только ее три дочери подросли, она оставалась там до 1952 года.

Лэнгли, 1953 год

Летом 1953 года Джонсон присоединилась к полностью чернокожему отделу «Западной зоны вычислений» в лаборатории Лэнгли при НАСА (NACA), состоявшему из женщин, которые выполняли расчеты вручную и которых самих называли «компьютерами». Отдел возглавляла Дороти Вон (Dorothy Vaughan). Джонсон проработала там две недели, прежде чем ее перевели на постоянную работу в отдел маневренных нагрузок подразделения летных исследований, где она анализировала данные летных испытаний и расследовала причины аварий, связанных с турбулентностью в следе.

Когда в 1957 году был запущен «Спутник» (Sputnik), ее расчеты легли в основу документа «Заметки о космических технологиях» (Notes on Space Technology). В 1960 году она и инженер Тед Скопински (Ted Skopinski) стали соавторами работы «Определение азимутального угла при сгорании для вывода спутника на заданную позицию на Земле» (Determination of Azimuth Angle at Burnout for Placing a Satellite Over a Selected Earth Position) — впервые женщина в подразделении летных исследований получила статус автора в исследовательском отчете. Всего она написала или стала соавтором двадцати шести работ.

«Фридом-7» и «Френдшип-7»

В мае 1961 года она выполнила траекторный анализ для полета Алана Шепарда (Alan Shepard) на «Фридом-7» (Freedom 7), первом американском пилотируемом космическом полете. В феврале следующего года состоялась орбитальная миссия Гленна и ручная проверка, ставшая самым часто пересказываемым эпизодом ее жизни. «Френдшип-7» (Friendship 7) совершил успешный полет, и это стало поворотным моментом в соревновании США с Советским Союзом.

«Аполлон» и последующие годы

Сама Джонсон не считала эпизод с Гленном своей самой важной работой. Вместо этого она указывала на расчеты, которые помогли синхронизировать лунный модуль «Аполлона» с командным и служебным модулем на лунной орбите — задача по стыковке, от которой зависели выживание экипажа и успех посадки в 1969 году. Позже она работала над космическим шаттлом и спутником по изучению природных ресурсов Земли, программой, которая стала «Ландсат» (Landsat).

Она вышла на пенсию в 1986 году после тридцати трех лет работы в Лэнгли. Ее резюме всего этого периода было характерно простым: «Я любила ходить на работу каждый день». В 2015 году в возрасте девяноста семи лет она получила Президентскую медаль Свободы от президента Барака Обамы (Barack Obama). Она скончалась 24 февраля 2020 года в возрасте 101 года. Администратор НАСА Джим Брайденстайн (Jim Bridenstine) назвал ее «американским героем», чье «новаторское наследие никогда не будет забыто».

Почему Кэтрин называют гением

Ее дар конкретен и доказуем: исключительное владение аналитической геометрией, примененной к орбитальной механике, в сочетании с точностью в условиях давления, которой инженеры доверяли больше, чем своим машинам. Последний пункт — это суть. В 1962 году электронный компьютер был новинкой, его результаты вызывали подозрения, и разрешение этих сомнений заключалось в том, чтобы передать проблему одному человеку и принять ее ответ. Очень немногие математики в истории рассматривались как авторитетные проверяющие машины, когда на кону стояла жизнь человека. Одаренность также была реальной — пропуск классов, старшая школа в тринадцать лет, двойной диплом с отличием в девятнадцать — как и упорство: она пробилась в сегрегированную аспирантуру в 1939 году и два десятилетия спустя стала первой женщиной в своем подразделении, ставшей автором.

Честный контр-аргумент имеет значение. Джонсон не разрабатывала новую математику; она применяла существующую небесную механику с необычайной точностью и работала внутри большой команды высокоспособных людей, многие из которых были женщинами в том же вычислительном пуле, чьи имена известны гораздо меньше. Популярная версия ее истории, сформированная книгой и фильмом 2016 года «Скрытые фигуры» (Hidden Figures), в котором ее сыграла Тараджи П. Хенсон (Taraji P. Henson), сжимает годы коллективной инженерной работы в несколько драматических сцен и неизбежно переоценивает роль одного рабочего стола. Ее слава пришла только в конце девяностых, и отчасти слово «гений» в ее случае служит для исправления долгого исторического молчания, а не для описания интеллектуальной сингулярности. Предпочтение самой Джонсон — когда она ставила расчеты стыковки «Аполлона» выше истории с Гленном — предполагает, что она прекрасно понимала разницу.

Наследие

Цифры Джонсон встроены в траектории полета первых американцев, покинувших атмосферу, и первых, кто покинул орбиту Земли, направляясь к Луне. Ее более широкое наследие — это разрушение предположения о том, что интеллектуальная работа космической программы принадлежит белым мужчинам, а все остальные — лишь вспомогательный персонал. С тех пор НАСА называет объекты в ее честь, а фраза «скрытая фигура» вошла в язык для описания именно того типа человека, которым она была — незаменимая, невоспетые, и которую в конечном итоге невозможно исключить из истории.