Женщина, заложившая основу глобальной системы позиционирования GPS

Родившаяся 27 октября 1930 года в бедной фермерской семье чернокожая девочка Глэдис Уэст и представить себе не могла, какой путь она сыграет в будущем: стать математиком и внести вклад в исследования, которые заложили основу для создания системы позиционирования GPS.

В 2018 году Уэст был включён в Зал славы пионеров космонавтики и ракетной техники ВВС США. Фото из архива.

Глэдис Уэст родилась в Сазерленде, штат Вирджиния, в начале Великой депрессии. Её родители тяжело трудились, чтобы свести концы с концами в провинциальном городке, где у чернокожих жителей было мало возможностей найти работу, кроме как в сельском хозяйстве и на табачной фабрике.

Но, рубя дрова и кормя кур, Уэст мечтала о «большем» — «о большем количестве книг, большем количестве занятий, большем количестве учителей и большем количестве времени для мечтаний», — как она написала в своих мемуарах «Всё началось с мечты».

От отличников

В старших классах Уэст преуспевала в математике и естественных науках . Именно тогда она увидела свой путь: два лучших выпускника получат стипендии колледжа. Уэст закончила школу с отличием и стала первой в своей семье и второй в своём сообществе, кто поступил в колледж.

Окончив Университет штата Вирджиния со степенью бакалавра по математике, Уэст устроилась учителем в сельской сегрегированной афроамериканской средней школе. Несколько лет спустя она получила степень магистра по математике.

Вскоре после этого Уэст получила письмо с Военно-морского испытательного полигона (ныне База поддержки ВМС) в Дальгрене, штат Вирджиния. Она подала заявку на должность специалиста по математике.

В 1956 году, когда Уэст прибыл в город, Дальгрен был главным вычислительным центром ВМС. Первым заданием Уэста было программирование и кодирование алгоритмов для расчёта таблиц дальности систем вооружения, что было первостепенной задачей в условиях напряжённости между Соединёнными Штатами и Советским Союзом времён холодной войны.

Она также работала над орбитальными исследованиями для молодой американской спутниковой программы — еще одного проекта времен Холодной войны.

Я считал столбы заборов вдоль дороги и через поля по дороге в школу, просто чтобы чем-то себя занять. Я преуспел в этом, даже не подозревая, что оттачиваю навыки и умения, которые когда-нибудь пригодятся мне, чтобы помочь рассчитать гипотетическую форму Земли.

Глэдис Уэст

Заложить основу для GPS

В 1960-х годах, в разгар движения за гражданские права, проекты Уэста переключились с систем вооружения на изучение фундаментальных основ орбиты Земли, гравитации и формы Земли. Большая часть работ была совершенно секретной: Министерству обороны требовалась надёжная и точная система спутниковой навигации, а ВМС разрабатывали ключевые элементы базовой структуры для Глобальной системы позиционирования (GPS).

«Одной из моих задач было вычисление геоида, гипотетической формы Земли, совпадающей со средним уровнем моря и его воображаемым продолжением под или над сушей», — пишет Уэст. Она столкнулась с дополнительной сложностью работы преимущественно со спутниковыми данными, собранными над водой, что требовало учета приливов и других сил.

Помимо модели геоида, её работа улучшила модель референц-эллипсоида Земли и модели спутниковых орбит. Эта работа заложила основу GPS. «Без этих трёх ключевых элементов использование спутников для определения местоположения на Земле было бы невозможно», — писала она. «Чем лучше эти элементы определены и постоянно уточняются, тем точнее будут результаты позиционирования».

Уэст посвятила следующие несколько десятилетий совершенствованию этих результатов, одновременно получив степень магистра государственного управления. Она руководила проектами по анализу данных для двух спутниковых миссий НАСА для дальнейшего развития моделей и опубликовала несколько научных работ, связанных с GPS. Однако Уэст часто упускали из виду возможности карьерного роста, которые предлагались её белым коллегам-мужчинам.

К 1964 году ВМС США развернули свою первую спутниковую навигационную систему Transit, предшественницу GPS. Она использовала пять спутников и могла определять местоположение с точностью до 150 метров, хотя получение результатов часто занимало до часа.

В 1970-х годах военные начали проектировать более совершенную систему, способную практически мгновенно определять местоположение. Однако фундаментальная проблема ограничивала возможности получения столь точных данных о местоположении, как GPS, точность которых обычно составляет около 1 метра. Эта проблема лежит в основе теории относительности Эйнштейна.

К 1990-м годам, когда дети выросли, а муж вышел на пенсию, Уэст была готова к большему. Работая полный рабочий день в Дальгрене, она прошла курсы и сдала экзамены, чтобы получить докторскую степень в области государственного управления и общественных отношений.

Проработав 42 года, Уэст ушла на пенсию из Дальгрена в 1998 году. «Ключевым моментом стал момент, когда я смогла достаточно хорошо понять программную систему, чтобы выявить ее проблемы», — написала она в электронном письме.

В 2000 году, оправившись от двух инсультов, Уэст завершила диссертацию и получила докторскую степень. В своих мемуарах она назвала это «величайшим достижением в моей жизни».

Сейчас, в свои 95 лет, Уэст всё ещё думает о большем. Она хочет видеть более интересные методы преподавания математики, больше молодых людей, изучающих STEM, и больше девушек и женщин, обретающих уверенность в своих силах в науке. «Продолжайте учиться, — говорит она. — Следуйте за своими мечтами».

Глэдис Уэст и её коллега в Дальгрене, где исследования Уэста помогли создать GPS в 1985 году. Фото: ВМС США

Вклад Уэст оставался незамеченным до 2010-х годов, когда её карьера получила признание. В 2018 году Уэст была включена в Зал славы пионеров космонавтики и ракетной техники ВВС США.

Сильное вдохновение

Пример Глэдис Уэст – мощный источник вдохновения. Люди, меняющие свою жизнь, часто начинают с мечты, и именно эта мечта кардинально преображает жизнь мечтателя, превращая её из нищеты в славу. У Америки есть особая «американская мечта», мечта, созданная «сами», к которой стремятся многие люди, в частности Авраам Линкольн, чтобы избежать предопределённой судьбы.

Мечты иногда уже существуют в подсознании, или мы можем создать их и поместить туда. И эта мечта — психологическая мотивация для продвижения по пути личностного развития. Мечты могут развиваться из мелочей и постепенно расти. Они также разбивают лёд препятствий, позволяя семени мечты прорасти.

В Америке эта мечта часто подкрепляется хорошей системой образования и исследовательскими университетами, которые её вдохновляют. Необходима твёрдая вера в обучение, знания, науку и технологии, которые лауреат Нобелевской премии Джоэл Мокир называет индустриальным просвещением, как в нечто, что преобразит людей и целые народы, а не богов.

По всему миру, и в больших масштабах, в отдельных странах, происходит ряд примеров, меняющих жизнь. Страна без мечты подобна человеку без мечты, бесцельно блуждающему во власти судьбы.

Доктор Нгуен Суан Сань

До Тхи Тху Тра (сокращенный перевод статьи на сайте Американского физического общества)

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