Жінка, яка заклала основу для системи глобального позиціонування GPS

Народжена 27 жовтня 1930 року в бідній фермерській родині, темношкіра дитина Гледіс Вест не могла уявити собі свого майбутнього шляху: стати математиком і зробити внесок у дослідження, які заклали основу для створення системи GPS-позиціонування.

У 2018 році Веста було введено до Зали слави піонерів космічної та ракетної галузі Повітряних сил США – архівне фото

Гледіс Вест народилася в Сазерленді, штат Вірджинія, на початку Великої депресії. Її батьки наполегливо працювали, щоб звести кінці з кінцями в сільському містечку, де чорношкірі жителі мали мало можливостей працевлаштування, окрім сільського господарства та тютюнообробки.

Але, рубаючи дрова та годуючи курей, Вест мріяла про «більше» — «більше книжок, більше уроків, більше вчителів і більше часу для мрій» — як вона написала у своїх мемуарах «Все почалося з мрії».

Від відмінників

У старшій школі Вест досягла успіхів у математиці та природничих науках . Саме тоді вона побачила шлях: два найкращих випускники отримуватимуть стипендії для навчання в коледжі. Вест закінчила школу з відзнакою та стала першою у своїй родині та другою у своїй громаді, хто вступив до коледжу.

Після закінчення Університету штату Вірджинія зі ступенем бакалавра з математики, Вест стала вчителькою в сільській, сегрегованій середній школі для чорношкірих. Через кілька років вона отримала ступінь магістра з математики.

Невдовзі після цього Вест отримала листа з Військово-морського випробувального полігону, нині Військово-морського допоміжного центру, в Дальгрені, штат Вірджинія. Вона подала заявку на посаду спеціаліста з математики.

У 1956 році, коли прибув Вест, Дальгрен був головним обчислювальним центром ВМС. Перше завдання Веста включало програмування та кодування алгоритмів для розрахунку таблиць дальності систем озброєння, що було головним пріоритетом під час напруженості між Сполученими Штатами та Радянським Союзом часів Холодної війни.

Вона також працювала над орбітальними дослідженнями для молодої американської супутникової програми, ще одного проекту часів Холодної війни.

Я рахував стовпи паркану вздовж дороги та поперек полів, коли ми йшли до школи, просто щоб мати чим зайнятися. Я став у цьому добрим, навіть не усвідомлюючи, що відточую навички та здібності, які колись використаю для обчислення гіпотетичної форми Землі.

Гледіс Вест

Закласти основу для GPS

У 1960-х роках, на тлі руху за громадянські права, проекти Веста змістилися від систем озброєння до фундаментальної природи орбіти, гравітації та форми Землі. Значна частина роботи була надсекретною: Міністерство оборони хотіло надійну та точну систему супутникової навігації, а ВМС розробляли ключові елементи фундаментальної структури для Глобальної системи позиціонування, або GPS.

«Одним із моїх завдань було обчислити геоїд, гіпотетичну форму Землі, яка збігається із середнім рівнем моря та його уявним продовженням нижче або вище за межі суходолу», – пише Вест. Вона зіткнулася з додатковим викликом роботи переважно із супутниковими даними, зібраними над водою, що вимагало врахування припливів та інших сил.

Окрім моделі геоїда, її робота вдосконалила модель еліпсоїда опорної точки Землі та моделі орбіти супутників. Ця робота заклала основу для GPS. «Без цих трьох ключових елементів використання супутників для визначення положення на Землі було б неможливим», – писала вона. «Чим краще ці елементи визначені та постійно уточнюються, тим точнішими будуть результати позиціонування».

Наступні кілька десятиліть Вест удосконалювала ці результати, водночас отримавши ступінь магістра державного управління. Вона керувала проектами аналізу даних для двох місій супутників NASA з метою подальшого розвитку моделей та опублікувала кілька наукових робіт, пов'язаних з GPS. Однак Вест часто ігнорували в питаннях кар'єрного зростання, які пропонувалися її білим колегам-чоловікам.

До 1964 року ВМС розгорнули свою першу систему супутникової навігації, попередницю GPS, під назвою Transit. Вона використовувала п'ять супутників і могла визначати місцезнаходження з точністю до 150 метрів, хоча часто на отримання результатів знадобилося до години.

У 1970-х роках військові почали планувати створення більш досконалої системи, яка могла б генерувати дані про місцезнаходження майже миттєво. Але фундаментальна проблема обмежувала можливість генерувати такі точні дані про місцезнаходження, які ми маємо сьогодні за допомогою GPS, точність якого зазвичай становить близько 1 метра. Ця проблема лежить в основі теорії відносності Ейнштейна.

До 1990-х років, коли її діти виросли, а чоловік вийшов на пенсію, Вест була готова до «більшого». Продовжуючи працювати повний робочий день у Дальгрені, вона завершила курси та склала іспити, щоб отримати докторський ступінь з державного управління та державних справ.

Після 42 років служби Вест вийшла на пенсію з Дальгрена в 1998 році. «Найяскравішим моментом було те, коли я змогла зрозуміти програмну систему достатньо добре, щоб виявити її проблеми», – написала вона в електронному листі.

У 2000 році, оговтавшись від двох інсультів, Вест завершила дисертацію та отримала докторський ступінь. У своїх мемуарах вона назвала це «найбільшим досягненням у своєму житті».

Зараз, у свої 95, Вест все ще думає про «більше». Вона хоче бачити цікавіші методи викладання математики, більше молодих людей, які відвідують заняття з природничих наук, технологій, інженерії та математики, а також більше дівчат і жінок, які впевнено ставляться до науки. «Продовжуйте навчатися», — каже вона. «Слідкуйте за своєю мрією».

Гледіс Вест та її колега в Дальгрені, де дослідження Веста допомогли створити GPS у 1985 році - Фото: ВМС США

Внесок Вест значною мірою ігнорувався до 2010-х років, коли її кар'єру визнали. У 2018 році Вест була введена до Зали слави піонерів космічної та ракетної галузі ВПС США.

Сильне натхнення

Приклад Гледіс Вест є потужним джерелом натхнення. Люди, які змінюють своє життя, часто починають з мрії, і саме ця мрія кардинально перетворює життя мрійника з лахміття на славу. В Америці є особлива «американська мрія», «створена власними силами» мрія, яку багато людей прагнуть досягти, зокрема Авраам Лінкольн, щоб уникнути своєї зумовленої долі.

Мрії іноді вже є в підсвідомості, або ми можемо створити їх та помістити в підсвідомість. І ця мрія є психологічною мотивацією для просування шляху особистісного розвитку. Мрії можуть розвиватися з малих і поступово зростати. Це також розбиває лід перешкод, щоб дати прорости зернятку мрії.

В Америці мрію часто підтримує гарна система освіти та дослідницькі університети, які дають їй крила. Повинна бути сильна віра в навчання, знання або науку і технології, те, що лауреат Нобелівської премії Джоел Мокір називає промисловим просвітництвом, як щось, що змінить окремих людей і нації, а не богів.

Низка прикладів, що змінюють життя, відбувається по всьому світу, і у великих масштабах, у різних країнах. Країна без мрії подібна до людини без неї, яка безцільно блукає в руках долі.

Доктор Нгуєн Суан Ксанх

До Тхі Тху Тра (скорочений переклад статті на вебсайті Американського фізичного товариства)

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