De vrouw die de basis legde voor het GPS-systeem

Gladys West, een zwart meisje geboren op 27 oktober 1930 in een arm boerengezin, had zich nooit kunnen voorstellen wat haar toekomstige carrière zou worden: wiskundige worden en bijdragen aan onderzoek dat de basis legde voor de ontwikkeling van het GPS-positioneringssysteem.

In 2018 werd West opgenomen in de United States Air Force Space and Missile Pioneers Hall of Fame - Archiefbeeld

Gladys West werd geboren in Sutherland, Virginia, tijdens de beginfase van de Grote Depressie. Haar ouders werkten hard om rond te komen in een plattelandsdorpje waar zwarte inwoners weinig andere banen hadden dan landbouw en tabaksverwerking.

Maar terwijl ze hout hakte en kippen voerde, droomde West van ‘meer’ – ‘meer boeken, meer lessen, meer leraren en meer tijd om te dromen’ – zoals ze schreef in haar memoires, ‘It Began With a Dream’.

Van excellente studenten

Op de middelbare school blonk West uit in wiskunde en natuurwetenschappen . Toen zag ze een kans: de twee best presterende leerlingen zouden een studiebeurs krijgen. West behaalde haar diploma als beste leerling en werd de eerste in haar familie, en de tweede in haar gemeenschap, die naar de universiteit ging.

Na haar bachelordiploma wiskunde aan de Virginia State University werd West lerares op een gesegregeerde zwarte middelbare school op het platteland. Een paar jaar later behaalde ze een masterdiploma wiskunde.

Kort daarna ontving West een brief van de Naval Proving Ground, nu de Naval Support Facility, in Dahlgren, Virginia. Ze solliciteerde naar de functie van wiskundespecialist.

Toen West in 1956 arriveerde, was Dahlgren het belangrijkste computercentrum van de marine. Wests eerste opdracht omvatte het programmeren en coderen van algoritmen voor het berekenen van wapensysteembereiktabellen, een topprioriteit te midden van de spanningen tijdens de Koude Oorlog tussen de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie.

Ze werkte ook aan ruimtevaartonderzoek voor het nieuwe Amerikaanse satellietprogramma, een ander project dat in het teken stond van de Koude Oorlog.

Ik telde de paaltjes langs de weg en over de velden terwijl we naar school liepen, gewoon om eens wat anders te doen te hebben. Ik werd er goed in, zonder me te realiseren dat ik vaardigheden en talenten aan het ontwikkelen was die ik later zou gebruiken om de hypothetische vorm van de aarde te berekenen.

Gladys West

De basis leggen voor GPS

In de jaren zestig, te midden van de burgerrechtenbeweging, verschoven Wests projecten van wapensystemen naar de fundamentele aard van de baan van de aarde, zwaartekracht en vorm. Veel van het werk was top secret: het Ministerie van Defensie wilde een betrouwbaar en nauwkeurig satellietnavigatiesysteem en de marine ontwikkelde belangrijke onderdelen van een fundamentele structuur voor het Global Positioning System, ofwel GPS.

"Een van mijn taken was het berekenen van de geoïde, de hypothetische vorm van de aarde die samenviel met de gemiddelde zeespiegel en de denkbeeldige uitbreiding ervan onder of boven landoppervlakken", schrijft West. Ze stond voor de extra uitdaging om voornamelijk te werken met satellietgegevens die boven water waren verzameld, waarbij rekening moest worden gehouden met getijden en andere krachten.

Naast het geoïde model verbeterde haar werk ook het referentie-ellipsoïde model van de aarde en satellietbaanmodellen. Dit werk legde de basis voor gps. "Zonder deze drie sleutelelementen zou het gebruik van satellieten om een ​​positie op aarde te bepalen onmogelijk zijn", schreef ze. "Hoe beter deze elementen worden bepaald en voortdurend worden verfijnd, hoe nauwkeuriger de positioneringsresultaten zullen zijn."

West besteedde de daaropvolgende decennia aan het verbeteren van deze resultaten en voltooide tegelijkertijd een masterdiploma in bestuurskunde. Ze leidde data-analyseprojecten voor twee NASA-satellietmissies om de modellen verder te ontwikkelen en publiceerde verschillende wetenschappelijke artikelen over GPS. Toch werd West vaak over het hoofd gezien voor carrièremogelijkheden die haar blanke, mannelijke collega's wel kregen.

In 1964 had de marine haar eerste satellietnavigatiesysteem in gebruik genomen, een voorloper van GPS, genaamd Transit. Het maakte gebruik van vijf satellieten en kon een positie bepalen met een nauwkeurigheid van ongeveer 150 meter, hoewel het vaak tot een uur duurde om de resultaten te krijgen.

In de jaren 70 begon het leger met het plannen van een geavanceerder systeem dat vrijwel direct locatiegegevens kon genereren. Maar een fundamenteel probleem beperkte de mogelijkheid om de precieze locatiegegevens te genereren die we vandaag de dag met GPS hebben, die doorgaans tot op ongeveer 1 meter nauwkeurig zijn. Dit probleem vormt de kern van Einsteins relativiteitstheorie.

In de jaren negentig, toen haar kinderen volwassen waren en haar man met pensioen was, was West klaar voor 'meer'. Terwijl ze nog steeds fulltime bij Dahlgren werkte, voltooide ze cursussen en examens om een ​​doctoraat te behalen in openbaar bestuur en publieke zaken.

Na 42 jaar dienstverband ging West in 1998 met pensioen bij Dahlgren. "Het hoogtepunt was toen ik een softwaresysteem zo goed begreep dat ik de problemen ervan kon identificeren", schreef ze in een e-mail.

In 2000, herstellende van twee beroertes, voltooide West haar proefschrift en promoveerde ze. In haar memoires noemde ze het "de grootste prestatie van mijn leven".

Nu, op 95-jarige leeftijd, denkt West nog steeds na over "meer". Ze wil interessantere wiskundelesmethoden zien, meer jongeren die bètavakken volgen en meer meisjes en vrouwen die vertrouwen krijgen in de wetenschap. "Blijf leren", zegt ze. "Volg je dromen."

Gladys West en een collega bij Dahlgren, waar Wests onderzoek in 1985 hielp bij de ontwikkeling van GPS - Foto: US Navy

Wests bijdragen werden grotendeels over het hoofd gezien tot de jaren 2010, toen haar carrière erkenning kreeg. In 2018 werd West opgenomen in de Space and Missile Pioneers Hall of Fame van de Amerikaanse luchtmacht.

Sterke inspiratie

Het voorbeeld van Gladys West is een krachtige inspiratiebron. Mensen die hun leven veranderen, beginnen vaak met een droom, en het is die droom die het leven van de dromer ingrijpend transformeert van armoede naar glorie. Amerika heeft een bijzondere "American dream", een "selfmade" droom die veel mensen nastreven, met name Abraham Lincoln, om te ontsnappen aan hun voorbestemde lot.

Dromen bevinden zich soms al in het onderbewustzijn of we kunnen ze creëren en in het onderbewustzijn plaatsen. En die droom is de psychologische motivatie om het pad van persoonlijke ontwikkeling te bevorderen. Dromen kunnen zich van klein tot groot ontwikkelen en geleidelijk groeien. Het breekt ook het ijs van obstakels, zodat het droomzaadje kan ontkiemen.

In Amerika wordt de droom vaak ondersteund door een goed onderwijssysteem en onderzoeksuniversiteiten om hem vleugels te geven. Er moet een sterk geloof zijn in leren, kennis, of wetenschap en technologie – wat Nobelprijswinnaar Joel Mokyr industriële verlichting noemt – als iets dat individuen en naties zal transformeren, niet goden.

Een reeks levensveranderende voorbeelden vinden plaats over de hele wereld, en op grote schaal, in landen. Een land zonder droom is als een individu zonder droom, doelloos ronddolend in de handen van het lot.

Dokter Nguyen Xuan Xanh

Do Thi Thu Tra (verkorte vertaling van een artikel op de website van de American Physical Society)

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