Katherine Coleman Goble Johnson, nació en una pequeña localidad del estado de Virgina del Este en Estados Unidos en 1918 y desde muy pequeña demostró habilidades extraordinarias para la geometría, el cálculo y las matemáticas en general.
A los 14 años ya cursaba estudios universitarios en el West Virginia State College, conocido por contar entre su profesorado con varios de los primeros afroamericanos en seguir carreras y doctorados en ciencias en Estados Unidos. Una de sus mentoras fue precisamente Angie Turner King, una de las primeras mujeres negras en graduarse en química y matemáticas y defender una tesis de doctorado. En 1937, Katherine obtuvo el título universitario en Matemáticas con los más altos honores (suma cum laude) y durante dos años se dedicó a la docencia en escuelas públicas para la comunidad negra.
En un contexto de marcada segregación racial, Katherine consiguió superar la doble barrera de ser mujer y negra, siendo la primera mujer, y una de los tres primeros estudiantes afroamericanos, en ingresar en el programa de postgrado de la Universidad de Virginia. Hecho que se produjo tras un fallo histórico del Tribunal Supremo de Estados Unidos que abrió la puerta de las universidades blancas a los estudiantes de color.
No fue hasta 1952 que Katherine supo que el Centro de Investigación de Langley de la NACA (precursora de la NASA), estaba contratando matemáticas tanto blancas como afroamericanas para el departamento de Guía y Navegación, al que se incorporó al año siguiente. Durante 5 años trabajó junto con sus compañeras calculadoras del ala este bajo la supervisión de Dorothy Vaughan, quien se convertiría más adelante en un experta en computación y programación FORTRAN y de la que hablaremos en otro artículo.
Las primeras tareas de Katherine consistían en analizar datos de pruebas de vuelos provenientes de las cajas negras de los aviones para estudiar su estabilidad en los flujos de aire turbulentos. Su conocimiento de geometría analítica le posibilitó moverse a otros departamentos como la División de Investigación de Vuelo, que estaba constituida exclusivamente por ingenieros blancos.
En 1958 la NASA eliminó la segregación racial de los comedores, aseos y demás espacios, aunque la discriminación contra los afroamericanos persistió tomando formas más sutiles. Katherine, sin embargo, ignoró esta situación y peleó por su lugar de manera firme, como por ejemplo, cuando pidió que le dejaran acceder a las reuniones informativas con altos mandos de la NASA, a las que nunca antes había asistido una mujer, o cuando insistió en firmar como coautora los informes que escribía junto con el ingeniero Ted Skopinski, siendo la primera calculadora de la División en conseguirlo.
Vuelos de altura
Desde 1958 y hasta su jubilación, Katherine trabajó como investigadora aeroespacial calculando las órbitas, trayectorias y puntos de retorno de algunas de las misiones más importantes del inicio de la carrera espacial. En 1961, dentro del Grupo de Trabajo del Espacio, calculó la trayectoria y la ventana de lanzamiento del vuelo suborbital de Alan Shepard, primer estadounidense en el espacio.
Para realizar dichos cálculos debía tener en cuenta las variables físicas de los cohetes y las sondas a ser lanzadas (las masas, el ángulo de despegue o el combustible a bordo) y las astronómicas (los movimientos de la Tierra o la atracción gravitatoria de otros cuerpos sobre las sondas) así como elaborar cartas de navegación alternativas en caso de fallos eléctricos.
Como ella misma recordaba “Todo era tan nuevo… la idea de ir al espacio era nueva y audaz. No había libros de texto, así que tuvimos que escribirlos. Escribimos el primer libro de texto, comenzando desde cero. Nosotros creamos las ecuaciones necesarias para rastrear un vehículo en el espacio”[1]. El primero de los informes que firmó [2] contenía justamente la teoría matemática necesaria para el lanzamiento, seguimiento y retorno de naves espaciales como la de Shepard.
A partir de los años 60, la NASA introdujo ordenadores para llevar a cabo los cálculos que antes realizaban las “calculadoras con falda”. En 1962 los ingenieros usaron uno de estos primeros ordenadores IBM para definir la trayectoria que trazaría el astronauta John Glenn alrededor de la tierra en el primer vuelo orbital norteamericano. Sin embargo, Glenn no parecía estar muy convencido de la precisión de las máquinas y pidió que “la chica” revisara los cálculos del recorrido y punto de reentrada en la atmósfera terrestre. La chica, obviamente, era Katherine Johnson, que tras horas de análisis confirmó que los datos arrojados por el ordenador eran correctos. Durante años Katherine trabajaría también en la verificación de los resultados obtenidos por los ordenadores (siendo incluso más precisa) y ayudando así a establecer confianza en la nueva tecnología.
Más tarde, en 1969, Katherine Johnson calculó la trayectoria de la nave Apolo 11 en su camino hacia la Luna, llevando en su interior a los primeros seres humanos (todos hombres) que pisarían nuestro satélite. Asimismo, calculó el momento exacto en que el módulo lunar Eagle debía abandonar suelo lunar para que su trayectoria coincidiera con la órbita de la nave Columbia, donde permanecía el astronauta Michael Collins esperando a sus compañeros Neil Armstrong y Buzz Aldrin. Nave y cápsula debían acoplarse perfectamente para poder retornar a Tierra.
Al año siguiente, los protocolos de emergencia y las cartas de navegación desarrollados por Katherine, ayudaron a que la tripulación del Apolo 13 pudiera volver sana y salva a casa tras el fallo de la misión.
Pionera en la lucha por los derechos civiles
En los últimos años de su carrera, Johnson trabajó en el programa del Transbordador Espacial y en futuras misiones a Marte. Durante este periodo recibió numerosos reconocimientos de gran prestigio, incluyendo la Medalla de la Libertad, máximo honor a ser recibido por un ciudadano estadounidense y que justamente le entregó Barack Obama, el primer presidente negro de la historia del país.
Un fantástico relato, basado en una rigurosa investigación histórica, de la vida no solo de Katherine Johnson, sino también de varias de las otras matemáticas negras pioneras en la investigación espacial, se puede leer en el libro de Margot Lee Shetterly [3].
Katherine Johnson falleció hace apenas semanas, el 24 de Febrero, a la edad de 101 años, y hasta el último momento de su vida fue incasable en su labor de promover la igualdad de oportunidades para las niñas y jóvenes en las áreas de STEM, inspirando especialmente a las mujeres negras que aún hoy están profundamente infrarrepresentadas en estos campos.
De hecho, a pesar de la lucha de pioneras como Katherine Johnson, los afroamericanos en Estados Unidos tienen hoy en día muchas menos probabilidades de acceder a una carrera universitaria e incluso, aunque lo consigan, ello no se traduce generalmente en una mejora sustancial de las condiciones de vida, como sí ocurre con la población blanca (ver figuras 2 y 3). Es decir, la brecha racial está lejos de cerrarse y no sólo en Estados Unidos. La situación es particularmente difícil para las mujeres negras que tiene que enfrentarse también a la brecha de género. Para ellas queda todavía lejos recuperar su mitad del cielo.
Este artículo, redactado por Sandra Benítez Herrera, fue publicado originalmente en la Revista Astronomía en marzo de 2020 (https://www.globalastronomia.com/la-mitad-del-cielo-katherine-johnson/).
Referencias:
[1] W Warren, (1999). “Katherine Coleman Goble Johnson, in Black Women Scientists in the United States”. Indiana University Press, 140-147.
[2] Skopinski, T. H & Johnson, Katherine G (1960). “Determination of Azimuth Angle at Burnout for Placing a Satellite over a Selected Earth Position”. NASA Technical Reports Server.
[3] Shetterly, M. L, (2016). “Hidden Figures: The American Dream and the Untold Story of the Black Women Who Helped Win the Space Race”. William Morrow.
[4] Reeves, R. V. & Guyot, K. (2017). “Black women are earning more college degrees but that alone won’t close race gaps”. Social Mobility Memos, Brookings.
