A nő, aki lerakta a GPS globális helymeghatározó rendszer alapjait

Az 1930. október 27-én, szegény földműves családban született fekete gyermek, Gladys West el sem tudta volna képzelni a jövőbeli útját: matematikussá válni, és hozzájárulni azokhoz a kutatásokhoz, amelyek megalapozták a GPS helymeghatározó rendszer létrehozását.

2018-ban Westet beiktatták az Egyesült Államok Légierejének Űr- és Rakétaúttörők Hírességek Csarnokába - Archív fotó

Gladys West a virginiai Sutherlandben született a nagy gazdasági világválság korai szakaszában. Szülei keményen dolgoztak, hogy megéljenek egy vidéki városban, ahol a fekete lakosoknak a mezőgazdaságon és a dohányfeldolgozáson kívül kevés munkalehetőségük volt.

De miközben fát aprított és csirkéket etetett, West „többről” álmodott – „több könyvről, több óráról, több tanárról és több időről az álmodozásra” –, ahogy az „It Began With a Dream” (Álommal kezdődött) című memoárjában írta.

Kiváló diákoktól

A középiskolában West kitűnt matematikából és természettudományokból . Ekkor látta meg az utat: a két legjobb végzős diák főiskolai ösztöndíjat kap. West a búcsúvizsgán végzett, és ő lett az első a családjában, és a második a közösségében, aki főiskolára ment.

Miután matematika szakon szerzett alapdiplomát a Virginiai Állami Egyetemen, West egy vidéki, szegregált fekete középiskolában kezdett tanítani. Néhány évvel később matematika mesterdiplomát szerzett.

Nem sokkal később West levelet kapott a virginiai Dahlgrenben található Haditengerészeti Teszttelepről, amely ma a Haditengerészeti Támogató Létesítmény. Jelentkezett a matematikai szakember állására.

1956-ban, amikor West megérkezett, Dahlgren volt a haditengerészet fő számítógépes központja. West első feladata algoritmusok programozása és kódolása volt fegyverrendszerek hatótávolság-táblázatainak kiszámításához, ami kiemelt prioritás volt az Egyesült Államok és a Szovjetunió közötti hidegháborús feszültségek közepette.

Emellett orbitális kutatásokon is dolgozott az újonnan induló amerikai műholdprogram számára, amely egy másik hidegháború által vezérelt projekt.

Miközben iskolába sétáltunk, számolgattam a kerítésoszlopokat az út mentén és a mezőkön át, csak hogy legyen valami más elfoglaltságom. Jó lettem benne, anélkül, hogy tudatosult volna bennem, hogy olyan készségeket és képességeket csiszolok, amelyeket egy napon majd a Föld hipotetikus alakjának kiszámításához fogok használni.

Gladys West

A GPS alapjainak lerakása

Az 1960-as években, a polgárjogi mozgalom közepette West projektjei a fegyverrendszerekről a Föld pályájának, gravitációjának és alakjának alapvető természetére helyeződtek át. A munka nagy része szigorúan titkos volt: a Védelmi Minisztérium megbízható és pontos műholdas navigációs rendszert akart, a haditengerészet pedig a globális helymeghatározó rendszer, vagyis a GPS alapvető struktúrájának kulcsfontosságú elemeit fejlesztette.

„Az egyik feladatom a geoid, a Föld hipotetikus alakjának kiszámítása volt, amely egybeesik az átlagos tengerszinttel, valamint annak képzeletbeli kiterjedése a szárazföldi területek alatt vagy felett” – írja West. További kihívással nézett szembe, hogy elsősorban víz felett gyűjtött műholdas adatokkal kellett dolgoznia, amihez figyelembe kellett vennie az árapályt és más erőket.

A geoidmodell mellett munkája fejlesztette a Föld referencia ellipszoid modelljét és a műholdpálya-modelleket. Ez a munka fektette le a GPS alapjait. „E három kulcsfontosságú elem nélkül a műholdak használata a Földön való helyzetmeghatározásra lehetetlen lenne” – írta. „Minél jobban meghatározzák és folyamatosan finomítják ezeket az elemeket, annál pontosabbak lesznek a helymeghatározási eredmények.”

West a következő évtizedeket ezen eredmények fejlesztésével töltötte, miközben közigazgatásból mesterdiplomát is szerzett. Két NASA műholdküldetés adatelemzési projektjeit vezette a modellek továbbfejlesztése érdekében, és számos GPS-szel kapcsolatos tudományos cikket publikált. Westet mégis gyakran figyelmen kívül hagyták a fehér, férfi kollégáinak kínált karrierfejlesztési lehetőségek kapcsán.

1964-re a haditengerészet telepítette első műholdas navigációs rendszerét, a GPS előfutárát, a Transitot. Öt műholdat használt, és körülbelül 150 méteres pontosságú pozíciómeghatározást tudott végezni, bár gyakran akár egy óráig is eltartott, mire eredményt kapott.

Az 1970-es években a hadsereg elkezdte tervezni egy fejlettebb rendszert, amely szinte azonnal képes lenne helymeghatározó adatokat generálni. Egy alapvető probléma azonban korlátozta a ma elérhető GPS-es pontos helymeghatározó adatok előállításának lehetőségét, amelyek jellemzően körülbelül 1 méteres pontosságúak. Ez a probléma Einstein relativitáselméletének középpontjában áll.

Az 1990-es évekre, gyermekei felnőttekkel és férje nyugdíjba vonulásával, West készen állt „többre”. Miközben továbbra is teljes munkaidőben dolgozott a Dahlgrennél, elvégezte a tanfolyamokat és letette a vizsgákat, hogy doktori címet szerezzen közigazgatásból és közügyekből.

42 évnyi szolgálat után West 1998-ban vonult nyugdíjba a Dahlgrentől. „A csúcspont az volt, amikor elég jól megértettem egy szoftverrendszert ahhoz, hogy azonosítsam a problémáit” – írta egy e-mailben.

2000-ben, két szélütésből felépülve, West befejezte disszertációját és megszerezte a doktori címet. Emlékiratában „életem legnagyobb eredményének” nevezte.

Most, 95 évesen, West még mindig a „több” gondolatán gondolkodik. Érdekesebb matematikaoktatási módszereket szeretne látni, több fiatalt, aki STEM-órákat vesz igénybe, és több lányt és nőt, akik magabiztosak a tudományban. „Tanulj folyamatosan” – mondja. „Kövesd az álmaidat!”

Gladys West és egy kollégája a Dahlgrennél, ahol West kutatásai segítettek a GPS 1985-ös létrehozásában - Fotó: US Navy

West hozzájárulásait nagyrészt figyelmen kívül hagyták a 2010-es évekig, amikor karrierjét elismerték. 2018-ban Westet beiktatták az Egyesült Államok Légierejének Űr- és Rakétaúttörők Hírességek Csarnokába.

Erős inspiráció

Gladys West példája erőteljes inspirációt jelent. Azok az emberek, akik megváltoztatják az életüket, gyakran egy álommal kezdik, és ez az álom az, ami drámaian átalakítja az álmodozó életét a rongyokból a dicsőségbe. Amerikának van egy különleges „amerikai álma”, egy „saját maga által alkotott” álom, amelyet sokan követnek – leginkább Abraham Lincoln –, hogy elmeneküljenek előre meghatározott sorsuk elől.

Az álmok néha már a tudatalattiban vannak, vagy mi magunk alkothatjuk meg és helyezhetjük el őket a tudatalattiban. Ez az álom pedig a pszichológiai motiváció a személyes fejlődés útjának előmozdítására. Az álmok kicsiből is kifejlődhetnek, és fokozatosan növekedhetnek. Megtöri az akadályok jegét is, hogy az álom magja kicsírázhasson.

Amerikában az álmot gyakran egy jó oktatási rendszer és kutatóegyetemek támogatják, hogy szárnyakat adjanak neki. Erős hit kell a tanulásban, a tudásban, vagy a tudományban és technológiában – amit a Nobel-díjas Joel Mokyr ipari felvilágosodásnak nevez –, mint valamiben, ami egyéneket és nemzeteket fog átalakítani, nem pedig isteneket.

Számos sorsfordító példa játszódik le világszerte, nagy léptékben, országokban. Egy álom nélküli ország olyan, mint egy álom nélküli egyén, aki céltalanul bolyong a sors kezében.

Dr. Nguyễn Xuốn

Do Thi Thu Tra (rövidített fordítás az Amerikai Fizikai Társaság weboldalán található cikkből)

Forrás: https://tuoitre.vn/nguoi-phu-nu-dat-nen-mong-cho-he-thong-dinh-vi-toan-cau-gps-20251027101155957.htm