Alcanzando las estrellas: Katherine Johnson

$\quad$ En 1918, la ciudad de White Sulphur Springs en Virginia Occidental vio nacer a quien se convertiría en una gran mujer con una serie de logros excepcionales. Hija de una profesora y un leñador aficionado por las matemáticas, Katherine Johnson fue la más pequeña de cuatro hijas. Desde pequeña tuvo una gran fascinación por las matemáticas, imitaba a su padre cuando éste resolvía problemas matemáticos, y contaba todo lo que se encontraba a su alrededor: desde la cantidad de pasos para cruzar la calle hasta la cantidad de platos que lavaba. Sus padres siempre la motivaron a continuar estudiando e hicieron todo lo posible para que Katherine tuviera las mejores oportunidades para desarrollarse.

En una época en la que la segregación racial aún era persistente en los Estados Unidos, y las oportunidades educativas eran limitadas para las mujeres afroamericanas, era prohibido por la ley que Katherine Johnson estudiara más allá de octavo grado {¹El equivalente a la secundiaria en México.} por lo que su padre, al ver su gran potencial, decidió mudarse con toda la familia a Institute, donde las condiciones permitían que su hija terminara sus estudios en West Virginia Colored Institute para afroamericanos.

A los $14$ años, Johnson terminó la preparatoria y comenzó una licenciatura en Matemáticas y Francés, de la que se graduó a los $18$ años con summa cum laude. Durante este periodo tuvo el apoyo de dos mentores importantes: la química y matemática Angie Turner King y el matemático W. W. Schiefflin Claytor, quien fue el tercer afroamericano en obtener un doctorado en Estados Unidos. Éste último, al percatarse del potencial de Johnson, creó asignaturas especialmente para ella en geometría analítica y aeronáutica. En una ocasión le dijo «Serías una muy buena investigadora en matemáticas, te voy a preparar para esa profesión». De acuerdo a Johnson, algunas de las asignaturas creadas por Claytor le servirían más adelante en su trabajo con la NASA.

Tras culminar sus estudios profesionales, y al tener limitadas opciones para ejercer dada la segregación que se vivía, Katherine se mudó a Marion, Virginia donde trabajaría como profesora de matemáticas, francés y música. Sin embargo, tan sólo dos años después fue seleccionada por el Dr. John W. Davis, presidente de la Universidad de West Virginia, junto con otros dos estudiantes afroamericanos, para estudiar un posgrado, privilegio que hasta entonces había sido reservado únicamente para estudiantes blancos. Katherine Johnson fue la primera mujer afroamericana en tener esta oportunidad. Sin embargo, Katherine decidió abandonar el programa tras el primer periodo para formar una familia con su primer esposo, James Goble.

Tres hijas después, Katherine retomó su puesto en la docencia en Morgantown y en Bluefield, y no fue sino hasta 1952 que un familiar le platicó sobre las vacantes que había para mujeres afroamericanas en el Departamento de Guía y Navegación de la NACA $($National Advisory Committee for Aeronautics$)$, predecesora de la NASA. Katherine, junto con su familia, se mudó a Newport News para perseguir esta oportunidad, y en verano de 1953 comenzó a trabajar para NACA Johnson trabajaba como «computadora humana», realizando cálculos matemáticos complejos para aviones y naves espaciales. Su posición, que inicialmente era temporal, pronto se convirtió en permanente, y pasó los siguientes cuatro años analizando datos de pruebas aéreas, trabajando en investigación sobre accidentes aéreos provocados por turbulencia. En 1956, cuando aún trabajaba en esto, su esposo James murió de cáncer.

Víctima aún de la segregación, su incesante cuestionamiento sobre las inconveniencias por las que la hacían pasar simplemente por su color de piel, tuvieron un gran impacto en la erradicación de la segregación en las instalaciones de la NASA a principios de los 60’s.

Es en la NASA que Katherine cumplió con la profecía de su mentor, Claytor, al convertirse en una gran investigadora matemática y al participar en la resolución de uno de los grandes retos del momento: llevar al hombre al espacio. Algunos de los proyectos en los que participó incluyen la realización de los cálculos del proyecto Mercury entre los años 1961 y 1963, proyecto durante el cual se buscaba construir una nave lo suficientemente segura para llevar al astronauta a la órbita terrestre. También calculó la trayectoria parabólica espacial de Alan Shepard, que fue el primer estadounidense que viajó al espacio a bordo del Mercury Redstone 3. A propósito de dichos cálculos, Katherine comentó: «Cuando discutían que querían que la cápsula aterrizara en un lugar específico y estaban tratando de calcular dónde y cuándo hacer el lanzamiento, les dije: déjenme hacerlo. Díganme cuando y dónde quieren que aterrice y yo haré los cálculos y les diré cuándo debe despegar. Ese era mi fuerte».

A partir de 1962 la NASA comenzó a utilizar computadoras electrónicas para realizar los cálculos, una de las primeras misiones que se calcularon haciendo uso de ellas fue la misión de John Glenn para llevarlo a la órbita de la Tierra en la nave Friendship 7. Tal era la complejidad de la órbita, que se requirió de la construcción de una red de comunicaciones global que conectaba servidores de IBN en Washington, Florida y Bermuda. Dichas computadoras habían sido programadas con las ecuaciones que controlarían la trayectoria de la nave de Glenn desde el despegue hasta el amerizaje, sin embargo los astronautas de la misión no se sentían seguros confiando sus vidas en los cálculos de unas máquinas; por lo que Glenn solicitó que los ingenieros «pidieran a la chica $($Katherine$)$ que hiciera los mismos cálculos con las ecuaciones que habían sido programados en la computadora, pero a mano, y si ella dice que están bien, entonces estoy listo para ir». La misión fue un éxito, y marcó un momento crucial en la competencia que existía en ese entonces entre Estados Unidos y la Unión Soviética.

Al preguntarle cuál creía que había sido su mayor aportación a la exploración del espacio, ella mencionó su aportación al conocido proyecto Apollo 11. Katherine hizo los cálculos de la trayectoria de la nave que llevaría al hombre a la Luna en 1969. Además, sus cálculos ayudaron a sincronizar la órbita con el módulo orbital.

Hasta su jubilación en 1986, Katherine continuó trabajando en proyectos espaciales, entre ellos el programa del Transbordador Espacial, y los planes de misión a Marte. En 2015, a la edad de 97 años, Johnson recibió el galardón más alto que puede recibir un ciudadano estadounidense: la Medalla Presidencial de la Libertad, a manos del presidente Barack Obama.

Katherine falleció el 24 de febrero de 2020, tras haber dejado huella firme en la historia de la humanidad, y haber logrado que la humanidad alcanzara las estrellas.²Houston, J.L. The Life and Pioneering Contributions of an African American
Centenarian
Mathematician Katherine G. Johnson. Notices of the American MAthematical Society, 2019. https://www.ams.org/journals/notices/201903/rnoti-p324.pdf³ Loff, S. Mathematician Katherine Johnson at work. NASA, 2019. https://www.nasa.gov/image-feature/mathematician-katherine-johnson-at-work⁴López, A. Katherine Johnson: «La calculadora humana». Mujeres con ciencia, 2016. https://mujeresconciencia.com/2016/12/12/katherine-johnson-la-calculadora-humana/⁵Shetterly, M. L. Katherine Johnson Biography. NASA, 2020. https://www.nasa.gov/content/katherine-johnson-biography⁶Wong, V. A life in science. Katherine Johnson. Catalyst, 2017. https://www.stem.org.uk/system/files/elibrary-resources/2017/03/A\%20life\%20in\%20science\%20Katherine\%20Johnson.pdf