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 включен в Зал славы пионеров космической и ракетной техники ВВС США (фото предоставлено).

Глэдис Уэст родилась в Сазерленде, штат Вирджиния, в начале Великой депрессии. Ее родители много работали, чтобы сводить концы с концами в своем сельском городке, где у чернокожих жителей было мало возможностей для трудоустройства, за исключением сельского хозяйства и переработки табака.

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

От выдающихся студентов

В старшей школе Уэст преуспевала в математике и естественных науках . Именно тогда её мать увидела перспективу: два лучших выпускника получат стипендии на обучение в колледже. Уэст заняла первое место и стала первой в своей семье и второй в своём районе, кто поступил в колледж.

Получив степень бакалавра математики в Университете штата Вирджиния, Уэст стала учителем в сельской средней школе, предназначенной исключительно для чернокожих учеников. Несколько лет спустя она получила степень магистра математики.

Вскоре после этого Уэст получила письмо с военно-морского полигона, ныне военно-морской базы в Дальгрене, штат Вирджиния. Она подала заявку на должность специалиста по математике.

В 1956 году, когда Уэст занял эту должность, Дальгрен был главным вычислительным центром ВМС. Первым заданием Уэста стало программирование и написание алгоритмов для расчета таблиц дальности действия систем вооружения, что было первостепенной задачей в условиях напряженной холодной войны между Соединенными Штатами и Советским Союзом.

Она также изучала траектории полетов для зарождающейся американской спутниковой программы, еще одного проекта, получившего импульс благодаря холодной войне.

По дороге в школу я считал столбики забора вдоль дороги и по полям, просто чтобы чем-то себя занять. У меня это хорошо получалось, я даже не осознавал, что оттачиваю навыки и умения, которые однажды пригодятся мне для расчета гипотетической формы Земли.

Глэдис Уэст

Это заложило основу для создания GPS.

В 1960-х годах, на фоне движения за гражданские права, проекты Уэста сместились от систем вооружения к изучению фундаментальных основ орбиты Земли, гравитации и формы планеты. Большая часть работы была совершенно секретной: Министерству обороны требовалась точная и стабильная спутниковая навигационная система, а ВМС разрабатывали важнейшие компоненты базовой структуры для глобальной системы позиционирования (GPS).

Уэст писала: «Одной из моих задач было вычислить геоид, гипотетическую форму Земли, которая совпадает со средним уровнем моря и его воображаемым продолжением ниже или выше суши». Ей также пришлось столкнуться с дополнительной сложностью работы преимущественно со спутниковыми данными, собранными над водой, что требовало учета приливов и других сил в расчетах.

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

В течение следующих нескольких десятилетий Уэст совершенствовала эти результаты, одновременно получая степень магистра государственного управления. Она руководила проектами анализа данных для двух спутниковых миссий НАСА с целью дальнейшего развития моделей и опубликовала несколько научных статей, посвященных GPS. Однако Уэст часто оставалась в стороне от возможностей карьерного роста, которые предоставлялись ее белым коллегам-мужчинам.

К 1964 году ВМС США развернули свою первую спутниковую навигационную систему, предшественницу GPS, под названием Transit. Эта система использовала пять спутников и могла обеспечивать точное позиционирование в пределах примерно 150 метров, хотя получение результатов часто занимало до часа.

В 1970-х годах военные начали планировать создание более совершенной системы, способной генерировать данные о местоположении практически мгновенно. Однако фундаментальная проблема ограничивала возможности получения таких точных данных о местоположении, какие мы имеем сегодня с помощью GPS, точность которого обычно составляет около 1 метра. Эта проблема лежит в самой основе теории относительности Эйнштейна.

К 1990-м годам, когда дети выросли, а муж вышел на пенсию, Уэст была готова к «большему». Продолжая работать полный рабочий день в компании Dahlgren, она прошла курсы и сдала экзамены, чтобы получить докторскую степень в области государственного управления и общественных дел.

После 42 лет службы Уэст ушла на пенсию в Дальгрене в 1998 году. В электронном письме она написала: «Самым приятным моментом было то, что я смогла достаточно хорошо разобраться в программной системе, чтобы выявлять в ней проблемы».

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

Сейчас, в 95 лет, Уэст всё ещё думает о «большем». Она хочет видеть более увлекательные методы преподавания математики, больше молодых людей, выбирающих STEM-дисциплины, и больше девушек и женщин, уверенно занимающихся наукой. Она говорит: «Продолжайте учиться. Продолжайте идти к своим мечтам».

Глэдис Уэст и её коллега в Дальгрене, где исследования Уэст внесли вклад в создание GPS в 1985 году — Фото: ВМС США.

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

Сильное вдохновение

Пример Глэдис Уэст невероятно вдохновляет. Люди, которые меняют свою жизнь, часто начинают с мечты, и именно эта мечта кардинально преображает жизнь мечтателя, превращая его из нищего в богача. В Америке существует уникальная «американская мечта», «сделанная своими руками» мечта, к которой стремятся многие, в первую очередь Авраам Линкольн, чтобы избежать предопределенной судьбы.

Иногда мечты живут в подсознании, а иногда мы сами создаём их и внедряем в своё подсознание. И эта мечта — психологическая мотивация, которая движет человеком по пути к успеху. Мечты могут зарождаться в детстве и постепенно расти. Они также преодолевают препятствия, позволяя семени мечты прорасти.

В Америке мечты часто поддерживаются хорошей системой образования и исследовательскими университетами, которые дают им крылья. Необходимо твердо верить в обучение, знания или науку и технологии — то, что лауреат Нобелевской премии Джоэл Мокир назвал индустриальным просвещением, — как в то, что преобразит отдельных людей и нации, а не как в божественное вмешательство.

Многочисленные примеры кардинальных перемен произошли по всему миру, и в более широком масштабе — в разных странах. Нация без мечтаний подобна отдельному человеку без них; она будет бесцельно блуждать, смирившись со своей судьбой.

Доктор Нгуен Суан Сань

До Тхи Тху Тра (перевод и краткое изложение статьи с сайта Американского физического общества)

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