Addio a Katherine Johnson, la matematica della NASA che sviluppò i calcoli per l’Apollo 11

All’età di 101 anni ci lascia Katherine Goble Johnson, la matematica della NASA che calcolò le precise traiettorie che avrebbero permesso all’uomo di arrivare sulla Luna nel 1969.

Katherine Johnson è stata una matematica afroamericana che ha contribuito alla definizione delle traiettorie di numerosi missioni spaziali della NASA, fra cui l’Apollo 11.

La notizia della morte, giunta nel pomeriggio, ha avuto un forte impatto sul mondo scientifico e sulla grande comunità di ammiratori aumentata notevolmente dopo l’uscita del libro “Hidden Figures” di Margot Lee Shetterley e dell’omonimo film del 2016 diretto da Theodore Melfi.

Breve biografia di Katherine Johnson

West Virginia, 1918. Nella cittadina di White Sulphur Springs nasce da una famiglia con già tre figli dove la mamma era un insegnante e il padre un tuttofare (boscaiolo, facchino di hotel e contadino). Sin da piccola dimostra delle grandi capacità matematiche, ma la Contea di Greenbier dove lei vive non offre dei corsi scolastici pubblici per studenti afroamericani.
Per evitare che il suo talento vada perso, i genitori decidono di trasferirsi nella città di Institute, dove Katherine iniziò a frequentare il campus del West Virginia State College già all’età di 10 anni. Dopo aver completato le scuole superiori a 14 anni, la ragazza si iscrisse al West Virginia State, un college storicamente per persone di colore. Come studente, cercò di sfruttare ogni occasione seguendo tutti i corsi di matematica disponibili. Nel 1937 si laureò a pieni voti (summa cum laude) sia in matematica che in francese, alla sola età di 18 anni.
Successivamente iniziò ad insegnare in una scuola per afroamericani ma dopo aver sposato il primo marito, Goble, lasciò questa carriera e si iscrisse ad un programma di matematica post-laurea. Tuttavia dovette abbandonare questa fugace ripresa degli studi a causa della sua gravidanza, evento che le fece scegliere di restare concentrata sulla famiglia. Grazie all’intercessione del presidente del West Virginia State College fu una dei tre studenti afroamericani (l’unica donna) a frequentare il corso post-laurea alla West Virginia University.
Il 24 Novembre 2015, l’allora presidente Barack Obama ha insignito Katherine della Presidential Medal of Freedom, il più alto riconoscimento civile degli Stati Uniti d’America. La motivazione di tale riconoscimento venne spiegata dal presidente stesso:

“Katherine G. Johnson refused to be limited by society’s expectations of her gender and race while expanding the boundaries of humanity’s reach.”

Barack Obama, 24 Novembre 2015

Il presidente Barack Obama insignisce Katherine Johnson della Presidential Medal of Freedom, 2015.

La carriera: da insegnante a matematica della NASA

Katherine desiderava ardentemente proseguire la sua carriera nel campo della ricerca matematica, anche se era un ambito poco esplorato dagli afroamericani in America in quel periodo storico. Inizialmente lavorava, come già detto, come insegnante. Durante una riunione di famiglia del 1952, un suo parente la mise al corrente che la NACA (National Advisory Commitee for Aeronautics) stava assumendo dei matematici. L’agenzia accettava anche candidature dagli afroamericani per il Guidance and Navigation Department e qui Katherine accettò un posto di lavoro nel 1953.
Dal ’53 al ’58 Katherine lavorò come un computer, analizzando differenti risultati sperimentali della NACA e fornendo delle interpretazioni quantitative che appunto oggi si richiederebbero ad un elaboratore informatico. Successivamente venne riassegnata allo stesso reparto, ma nella Divisione di Ricerca di Langley. A causa delle leggi di segregazione razziale emanate sotto il presidente Wilson, tutte le donne afroamericane dovevano lavorare, mangiare ed utilizzare i servizi igienici a parte rispetto alle pari bianche.
Dal 1958 (anno di fondazione della NASA) fino alla pensione nel 1986, Katherine lavorò come tecnologa aerospaziale.
Calcolò la traiettoria per il volo spaziale del 1961 di Alan Shepard, il primo americano nello spazio e definì la finestra di volo per la missione Mercury del 1961 (progettando per la prima volta un backup delle carte di navigazione a bordo in caso di guasto elettrico). Come viene raccontato anche nel libro e nel film, l’astronauta John Glenn affermò di rifiutarsi di partire per la missione spaziale se Katherine non avesse controllato di persona i dati elaborati dai primi elaboratori basati su linguaggio Fortran. Successivamente aiutò allo sviluppo della traiettoria del 1969 per l’Apollo 11 e il suo sistema di backup permise agli astronauti dell’Apollo 13 di ritornare con sicurezza sulla Terra dopo che la missione era stata annullata.

Katherine Johnson intenta a calcolare le traiettorie di una missione spaziale.

Valutare lo stato di salute degli astronauti dell’Apollo 11

Lo stato di salute per i membri dell’Apollo 11 era oggetto di genuina preoccupazione siccome il manifestarsi di una patologia, soprattutto durante delle specifiche fasi critiche per la buona riuscita della missione, potevano avere delle serie conseguenze. Per minimizzare le possibilità di sviluppare una malattia, gli astronauti vennero sottoposti ad un programma salutare di mantenimento al fine di assicurare i massimi standard di salute.
Il programma medico preflight era stato creato per precludere, fin dove era possibile, lo sviluppo di qualsiasi tipo di problema medico durante il volo spaziale. A bordo erano comunque presenti dei kit medici e della biostrumentazione utile per valutare i parametri vitali per una rapida diagnosi o per un’eventuale difficoltà fisiologica. In aggiunta al battito cardiaco, il consumo di ossigeno veniva monitorato mediante le temperature in uscita e in entrata del liquido raffreddato presente nelle tute spaziali. Le opportunità di investigare delle caratteristiche mediche in volo erano assolutamente ristrette durante le missioni Apollo siccome sarebbero potute entrare in conflitto con quelli che erano i principali obiettivi operazionali. Essi erano selezionati con cura al fine di individuare le aree che sarebbero potute essere più colpite, come la funzione cardiovascolare.
Gli astronauti candidati vennero sottoposti ad uno screening che seguiva gli standard dell’U.S. Air Force Flying Class I e furono condotti all’Air Force School of Aerospace Medicine. Tra le procedure iniziali di selezione medica, gestita dallo stff del NASA Lyndon Johnson Space Center, troviamo:

  • Storia medica
  • Esame fisico generico
  • Esame elettrocardiografico a riposo, durante iperventilazione, con massaggio carotideo e mantenendo il respiro;
  • Esercizio per la resistenza su tapis roulant (esame vettorecardiografico, fonocardiografico, studio della funzione polmonare e radiografico per identificare eventuali fratture o debolezze ossee);
  • Studio dei fluidi corporei;
  • Esame dettagliato dei seni, della laringe e delle tube uditive;
  • Test per valutare l’equilibrio (vestibolari);
  • Campi visivi ed esame della vista speciale;
  • Procto-sigmoidoscopia;
  • Controllo dentale;
  • Esame neurologico e psicologico;
  • Studi elettroencefalografici;
  • Test nella centrifuga;

 

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