凯瑟琳·约翰逊:计算飞船运行轨迹的“隐藏人物”

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凯瑟琳·约翰逊(中)

  2020年2月24日,美国国家航空航天局(简称NASA)在网站首页上推出专题,悼念刚刚去世的凯瑟琳·约翰逊。她为世界留下了一份无价的遗产:作为一名数学家,她用卓越的才能帮助NASA将人类送往太空;作为一名非裔美国女性,她用不屈的意志打破了众多不公。她用自己的传奇人生给无数年轻女性做出了榜样:即使天空再低再狭窄,只要我们的翅膀足够强壮,也能飞得更高更远。

她的前半生,从来没有获得平等


  1918年8月26日,凯瑟琳出生于美国西弗吉尼亚州的一个非裔农民家庭。8月26日,是美国国会通过的“妇女平等日”。讽刺的是,凯瑟琳的前半生并没有获得平等。
凯瑟琳·约翰逊

  凯瑟琳从小就表现出对数学的超凡敏感性:“数字实在迷人,我从小就喜欢数数。我会数从这里走到教堂要多少步,我也会算每天洗了多少个盘子和刀叉……任何能数的东西我都会去数。”
  凯瑟琳接连跳级,14岁就完成了全部高中课程,并拿到了西弗尼亚州立大学的全额奖学金。4年后,她获得了数学、法语双学位,还荣膺毕业生最高荣誉称号。在当时大部分黑人孩子都无法完成初中教育的美国,这是一项了不起的成就。
  1938年,美国最高法院裁决,各州必须为黑人提供与白人同样的高等教育机会。这个消息给了凯瑟琳攻读研究生的希望。她努力争取,终于成为首批就读母校的黑人研究生。说是首批,其实只有三位黑人,而凯瑟琳是其中唯一的女性。而且,她依然要面对来自肤色和性别的质疑。课堂上,白人教授公开嘲讽,不相信凯瑟琳能凭实力考上研究生。白人同学也对她充满敌意。在这种情形下,凯瑟琳的学业几乎寸步难行,仅仅一个学期后,她被迫退学。很快,她工作、结婚、生子。
  看上去,凯瑟琳的人生进程似乎和初中就退学的黑人邻居们无异,但她知道,自己心里始终保有对数学的热情,不会放弃。

她计算轨迹的宇宙飞船,将人类送入太空


  人生转机出现在1952年。当年,美国国家航空咨询委员会(简称NACA)兰利研究中心一个全部由黑人组成的“西区计算部门”正在招人。而NACA正是NASA的前身。在计算机发明之前,航天航空的大量数据需要人工完成计算和核对,任何一丁点失误都可能导致机毁人亡。为了解决这些庞大而繁琐的工作,NACA破天荒地招募了一批女性。
  第二年夏天,35岁的凯瑟琳作为一名计算员加入了“西区计算部门”。半个月后,凯瑟琳因为运算能力出色,被破格借调到另一个研究分部。此前该部门全部由白人男性组成,但凯瑟琳到来后,以零出错运算打破了肤色和性别的歧视。渐渐地,同事碰到不懂的数据,都会跑来问她,似乎没有什么问题是凯瑟琳回答不了的。接下来4年里,凯瑟琳分析飞行测试数据,致力于研究尾流湍流导致的飞机坠毁原因,并被选进美国第一个载人航天计划——“水星计划”的核心小组。
  凯瑟琳最为人称道的故事发生在1962年。那一年,美国航天员约翰·格伦将搭乘“友谊7号”,执行美国首次环绕地球的太空飞行任务。这要求必须搭建起一个全球性的通信网络,将位于世界各地的追踪站连接到位于华盛顿、卡纳维拉尔角和百慕大的IBM公司的电子计算机上,这样就能控制“友谊7号”从发射到降落的整个飞行过程。当时,刚刚在太空任务中投入使用电子计算机,航天员对将生命置于电子计算机的保护之下有些担心。约翰·格伦指名要求NASA找到凯瑟琳,让她对计算机的运算结果再人工核对一遍:“让这位女士核对一下数字,如果她说数字没问题,那我就能安心出发了。”
  凯瑟琳手动核算了所有数字,并把结果反馈给飞行控制中心,而她的结果甚至比IBM还多出了几位精度。
  倒数,点火,发射。“友谊7号”搭载着约翰·格伦飞向太空。虽然飞船仅完成了三圈绕地飞行,就遭遇故障不得不提前返回,但它还是精准地降落在凯瑟琳计算出的经纬度范围内。
  此后,凯瑟琳又参与了阿波罗11号的登月计划。她不仅设计了登月的飞行轨迹,还预留了备用计划。一旦电子设备故障,宇航员另有一套导航图。直到阿波罗13号的任务终止,NASA沿用的都是先前凯瑟琳所研究的那套数据。
  从进入NASA到1986年退休的33年间,凯瑟琳写过26份研究报告,完成了无数精密复杂的计算。NASA每一个重要的航天计划背后,都有凯瑟琳的计算出来的轨迹。正如她小时候说的那样:“我要计算可以计算的一切。我做到了。”

她所做的,正是她所享受的


  凯瑟琳伟大之处,不仅仅在于她的天才和所从事的不平凡工作,更在于,她在遭受因为肤色和性别带来的不公平时,依然能仰望星空。
电影《隐藏人物》海报

  在刚刚进入NASA工作时,凯瑟琳拿到的计算数据经常被整段涂黑——因为那是她没有权限看到的“机密数据”;她在办公室里有一个单独的“有色人种咖啡壶”,但是经常没有咖啡;整栋楼里没有供她使用的卫生间,每次她都不得不跑到几百米外的西区办公楼里上厕所;她没有权利在报告上署自己的名字,尽管是她完成了绝大部分的计算和核对工作;尽管她是帮助人类登上月球的功勋人物之一,但很少有人知道她的名字和故事……
  直到2017年,根据真实人物和事件改编的电影《隐藏人物》上映,人们才知道以凯瑟琳·约翰逊为代表的黑人女性,为美国航空航天事业做出的非凡贡献,以及她们与种族歧视做出的不懈抗争。
  電影提名奥斯卡最佳影片,凯瑟琳被邀请到奥斯卡颁奖典礼。这位耄耋老人并没有提及那段黑暗岁月,说的依然是她所热爱的太空和计算:“我所做的,正是我所享受的。”
  是的,因为热爱,她选择了用自己的方式对抗黑暗。她坐在NASA的办公室里,隐藏在一摞摞稿纸、一块块黑板后,用自己的智慧和勤奋向所有人证明:和她一样的女性、和她有相同皮肤的黑人同胞,完全具有在前沿领域带领人类一步步探索未知的能力。
  2015年,时任美国总统奥巴马亲自授予凯瑟琳总统自由勋章;次年,NASA以她的名字命名了新建的计算中心;2019年,NASA为纪念做过重大贡献的非裔科学家,将总部外的一条街道改名为:关键少数路。
  凯瑟琳·约翰逊和几十位黑人女性计算员的“幕后工作”,所作出的贡献并不局限于将人类送上了月球,更在于她们用自己的力量打破了社会固有思维与偏见,让后来的、同样肤色的女性以及更多的“弱势群体”,有机会生活在一个更加自由而平等的世界。
  曾经轻视她的NASA,终于说出:“如果没有你,NASA不会是今天的模样。”
  如今,凯瑟琳·约翰逊终于飞向她曾无数次仰望、她最了解也最向往的星空,留下独立、坚韧的精神,永远闪耀。
  图片由本文作者提供
  编辑 文心
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