NASA登月背后的女数学家去世：计算登月轨道，奥巴马授自由勋章，经历被拍成电影

大数据文摘出品

作者：曹培信、大萌、楚阳

今天是3月8日“国际妇女节”，我们来缅怀一位伟大的女性。

上周一，凯瑟琳·约翰逊与世长辞，享年101岁，她的一生可谓是传奇的一生：生于种族歧视的年代，10岁上高中，18岁大学毕业，曾完成水星计划和阿波罗计划飞行轨道的计算，二十世纪福克斯还以她为原型拍摄了电影《隐藏人物》。

生于种种歧视的年代，14岁全奖进大学，18岁双学位毕业

凯瑟琳·约翰逊于1918年8月26日出生在西弗吉尼亚州白硫泉镇，她的母亲是一名教师，她的父亲是一名农民，凯瑟琳是四个孩子中最小的一个。

在孩童时期，凯瑟琳就喜欢在脑海中进行数字游戏， 她在回忆童年时表示，她把所有东西能数的东西都数了一遍。“我数了台阶，数了我洗过的所有盘子。”

“我知道从我们家到教堂有多少台阶。”凯瑟琳认为她的数字天赋是从她父亲那里继承来的，“他原来是做木材生意的。他可以看着一棵树，告诉自己能从中得到多少块木板。” 

少年时期的凯瑟琳·约翰逊

凯瑟琳的学习经历也像“开挂”一样，她不到6岁直接从二年级开始读小学，两年后，她又连跳两级，直接进入六年级。

后来又经过多次跳级后，约翰逊14岁就高中毕业，获得了全额奖学金进入了西弗吉尼亚州立大学，攻读数学专业。

大二的时候，一位来自密歇根州的年轻教授找到了凯瑟琳，克莱特教授是第三位获得数学博士学位的非裔美国人，他为凯瑟琳增加了一些高等数学的特殊课程，包括解析几何，而凯瑟琳也是这门课唯一的学生。 

克莱特教授对凯瑟琳说，“你会成为一名优秀的数学研究者”。凯瑟琳把这个梦想铭记在心，四年后，18岁的凯瑟琳·约翰逊大学毕业，获得了法语和数学双学士学位。

1938的“密苏里州代表盖恩斯诉卡纳达案”中，美国最高法院作出裁决，如果一个州只设了一所有该专业的学院，则不得根据种族限制只录取白人。于是，凯瑟琳几乎是见缝插针地成为了第一批进入西弗吉尼亚大学研究生院的黑人学生。

这第一批黑人学生只有三个，而她也是其中唯一的女性，但作为第一批黑人研究生，凯瑟琳也受到了歧视，加上那时她的丈夫得了癌症病倒了，凯瑟琳便离开了研究生院，决定将生活重心放在家庭上。

成为NASA首批黑人女性工作者，饱受歧视却据理抗争

1952年，美国与苏联的“太空竞赛”开始进入白热化阶段，NACA（即NASA的前身）正在紧锣密鼓地招募数学计算员，出乎意料的是还向黑人女性开放。

1952年，在访问弗吉尼亚州纽波特纽斯的亲戚时，凯瑟琳·约翰逊得知了这个消息，第二个星期，凯瑟琳夫妇便搬迁到了NASA附近，经过长达一年的实习，凯瑟琳正式成为兰利研究中心的数学家研究员，与NASA合作。

一开始凯瑟琳所在的小组几乎全是女性，她们的主要工作是从飞机的黑匣子中读取数据，并执行其他精确计算的数学任务，凯瑟琳戏称大家都是“穿裙子的计算机”。

但是后来凯瑟琳被调入了一个全是男性的工作小组，在这里，尽管种族和性别障碍一直存在，黑人工作人员不能与白人共享办公室和卫生间，凯瑟琳却无视这些歧视，并且积极争取自己的权利。

凯瑟琳本来就是由于出色的计算能力才被调入这个小组，但是出自她的建议或计算成果，报告上却只能署上别人的名字，在这样的环境中，凯瑟琳没有放弃抵抗，每一次写报告，不管递交成不成功，她都会签署上自己的名字。

不断地抗争和出色的工作能力终于引起了上级的重视，凯瑟琳也被允许参加一个编辑会议，而在她之前没有女性参加过这个会议。

再后来，凯瑟琳逐渐成为了团队的主心骨，当有人提出一个他们无法回答的问题时，工程师首先想到的是: “我得问问凯瑟琳。” 

凯瑟琳没核算不敢上天，成功计算登月轨道

凯瑟琳的专长是计算飞船发射和返回的轨道，这决定了发射的窗口期，1961年5月5日，水星计划的“自由7号”将美国第一位宇航员艾伦·谢菲德送上太空，这艘飞船的运行轨迹正是凯瑟琳计算的。

“我会问，‘你希望（宇航员）从哪里下来? ’ 他们会告诉我地点，然后我会从那里开始往回算。”

1961年5月5日，水星计划的“自由7号”将美国第一位宇航员艾伦·谢菲德送上太空，他在海上成功降落，标志着第一个进入太空的美国人的回归。

艾伦·谢菲德

随着“太空竞赛”的不断升温，凯特琳的工作也变得越来越复杂了。她从早期的抛物线轨道，算到椭圆轨道，再到后来参与太空舱进入绕月轨道的计算，并向月球表面发送着陆单元。

1962年，约翰·格伦在首次环绕地球的太空飞行中，尽管电脑已经被应用于轨道的计算，但是他却仍不放心，硬要凯瑟琳这台“人肉计算机”验算过才敢起飞。之后，约翰·格伦成功完成了飞行任务，也标志着美国在太空竞赛中首次超过了苏联，也标志着凯瑟琳得到了认可。

而在1969年，当阿姆斯特朗第一次踏上月球时，凯瑟琳·约翰逊正在宾夕法尼亚州参加一个女生联谊会，并通过电视观看了这一活动。但是那时候她的姐妹中很少有人知道，身旁的凯瑟琳计算了阿波罗11号飞往月球的轨道。

电视上直播：时任总统尼克松与登月宇航员通话

和其他登月团队成员一样，凯瑟琳收到了一面纪念旗，这面旗子和阿姆斯特朗曾一起到月球“旅行”过。

对于这次人类首次登月成功，凯瑟琳表示，“到那时人们会对这件事习以为常”。

为航天事业奋斗33年，晚年生活幸福

凯瑟琳在NASA工作到1986年才退休，在NASA的33年间，凯特琳几乎参与了每一个重要的航天计划，为人类的太空探索作出了巨大贡献。

此外，她还撰写了26篇航空领域的论文，由于她在轨道计算领域的开创性工作，凯瑟琳 · 约翰逊获得了NASA颁发的团队成就奖。

她还于1998年获得纽约州立大学法明代尔分校荣誉法学博士学位，并于1999年被选为西弗吉尼亚州立大学杰出校友。2006年5月，马里兰劳雷尔国会学院授予凯瑟琳荣誉博士学位。

2015年11月24日，奥巴马授予凯瑟琳·约翰逊总统自由勋章，为表彰她数年来对航空航天事业的巨大贡献。

奥巴马为凯瑟琳·约翰逊颁发总统自由勋章

2016年，NASA将凯瑟琳曾经工作过的兰利研究中心计算大楼命名为凯瑟琳·G·约翰逊计算大楼，以示对数学家凯瑟琳·约翰逊的尊敬。

但是凯瑟琳对这些荣誉却看得很轻，她把荣誉视为“一座数字的庙宇”，在兰利研究中心计算大楼命名仪式中，凯瑟琳说，“你们想听我最诚实的答案吗？我认为他们疯了”。

值得一提的是，凯瑟琳并没有为了事业而放弃生活，1938凯瑟琳为了患病的丈夫放弃了研究生生涯，决心将重心回归家庭，而她的丈夫也在凯瑟琳面临NASA的工作机会时支持举家搬迁，让凯瑟琳放心工作。

1956年凯瑟琳的第一任丈夫因癌症不幸逝世。1959年，凯瑟琳嫁给了詹姆斯 · 约翰逊，1986年凯瑟琳从NASA退休，在之后的晚年生活中，她依然仍然会弹钢琴，玩桥牌，解决谜题，与詹姆斯 · 约翰逊享受着与6个孙子和4个曾孙一起生活的天伦之乐。

对于给年轻人的建议，凯瑟琳表示，“运气是准备和机遇的结合。如果你做好了准备，机会来了，那么在正确的时间出现在正确的地点，你为这份工作做好了准备，这就是你的好运”。

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