Katherine Johnson, la calculadora que ayud¨® al ¡®Apolo 11¡¯ a llegar a la Luna

El 20 de julio de 1969, frente a una peque?a televisi¨®n en blanco y negro de un complejo vacacional de las monta?as Pocono (Pensilvania, EE. UU.), un grupo de mujeres afroamericanas, compa?eras de la hermandad Alpha Kappa Alpha, contemplaba a Neil Armstrong, seguido de Edwin Aldrin, pisar por primera vez la Luna. Tras cuatro d¨ªas a bordo de la nave de la misi¨®n Apolo 11, los astronautas se hab¨ªan separado del m¨®dulo de mando Columbia, donde se qued¨® su compa?ero Michael Collins orbitando alrededor del sat¨¦lite, y hab¨ªan llegado a su superficie.

Una de esas mujeres era la matem¨¢tica y cient¨ªfica espacial Katherine Johnson, que cumplir¨¢ 100 a?os este domingo, 26 de agosto. Su trabajo fue esencial para aquel logro, que llevar¨ªa a Estados Unidos a la victoria en la carrera espacial con la Uni¨®n Sovi¨¦tica (URSS). Como miembro del Centro de Investigaciones Langley (Hampton, Virginia, EE UU) de la NASA, durante los a?os previos, trabaj¨® m¨¢s de catorce horas diarias en el programa de retorno de la misi¨®n, conocido como Lunar Orbit Rendezvous. Johnson se encarg¨® de calcular el momento en el que el m¨®dulo lunar Eagle, del que descender¨ªan los astronautas,deb¨ªa abandonar el sat¨¦lite para que su trayectoria coincidiese con la ¨®rbita que describ¨ªa el Columbia y pudiera as¨ª acoplarse a ¨¦l para regresar a la Tierra. ¡°Hab¨ªa hecho los c¨¢lculos y sab¨ªa que eran correctos, pero era como conducir esta ma?ana, cualquier cosa pod¨ªa pasar¡±, comentaba a?os despu¨¦s en una entrevista.

Johnson hab¨ªa sido desde 1953 una de las ¡°calculistas del ?rea Oeste¡±, mujeres afroamericanas que la NASA empez¨® a contratar en la d¨¦cada de los 40 ?siendo a¨²n la NACA (el Comit¨¦ Asesor Nacional para la Aeron¨¢utica de EE. UU.) ? para que realizaran las tareas de c¨¢lculo requeridas por los ingenieros del Departamento de Gu¨ªa y Navegaci¨®n de Langley. Su trabajo, repetitivo y poco creativo, que pocos a?os despu¨¦s realizar¨ªan los ordenadores, fue visibilizado gracias al libro Figuras ocultas, de Margot Lee Shetterly (llevado a la gran pantalla en 2016 por Theodore Melfi).

La capacidad de Johnson para las matem¨¢ticas, especialmente para la geometr¨ªa, as¨ª como su acierto a la hora de hacerse las preguntas adecuadas y su liderazgo, pronto la llevaron a convertirse en una pieza importante dentro de la NASA. Su carrera profesional despeg¨® a la par que Alan Shepard, el primer estadounidense en viajar al espacio con la misi¨®n Redstone 3 y el segundo hombre en conseguirlo tras el sovi¨¦tico Yuri Gagarin, ambos en 1961. Johnson se ofreci¨® para calcular el ¨¢ngulo de despegue del vuelo suborbital (que no alcanza la velocidad necesaria para completar la ¨®rbita de la Tierra) de Shepard, que deb¨ªa amerizar en una zona predefinida pr¨®xima a los barcos de la armada estadounidense. El c¨¢lculo se asemejaba al del movimiento parab¨®lico de un proyectil, pero las ecuaciones eran m¨¢s complejas debido a otras variables como la rotaci¨®n terrestre, los cambios de masa o la gravedad, la cual var¨ªa seg¨²n la altura.

Tras esta, en 1962 preparaba la misi¨®n Atlas 6 para poner en ¨®rbita alrededor de la Tierra a un humano. El astronauta y ¨²nico tripulante John Glenn, desconfiando de los nuevos ordenadores, puso como requisito que Johnson rehiciese los c¨¢lculos de la trayectoria partiendo de las mismas ecuaciones. Sus resultados fueron los mismos. La matem¨¢tica ya hab¨ªa hecho c¨¢lculos similares, confirmados m¨¢s tarde por ordenador, para un art¨ªculo publicado en 1960. En este texto, el primero firmado por una mujer en la NASA, estudiaba, junto con el ingeniero Ted Skopinski, el ¨¢ngulo de despegue de un sat¨¦lite orbital que ha de pasar por una posici¨®n dada. Asimismo, entre 1963 y 1969, redact¨® informes con su compa?ero Al Hamer en los que se detallaban ¨®rbitas lunares, consecuencias de un posible fallo el¨¦ctrico a bordo de la nave y alternativas de actuaci¨®n que garantizasen un correcto aterrizaje basadas en la navegaci¨®n astron¨®mica. Estos manuales estuvieron presentes cuando la misi¨®n Apolo 13 sufri¨® una explosi¨®n en su interior y los sistemas fallaron, aunque no pudieron utilizarse porque desde la nave no se distingu¨ªan las estrellas de los escombros resplandecientes de la c¨¢psula.

Johnson particip¨® en numerosos proyectos durante los treinta y tres a?os que estuvo en la NASA. Esta dedicaci¨®n y sus contribuciones en momentos decisivos la hicieron merecedora en 2015 de la Medalla Presidencial de la Libertad de EE UU, otorgada por el entonces presidente Barack Obama. Hasta la fecha, es la ¨²nica mujer de la NASA que la ha recibido. Adem¨¢s, en 2016 las nuevas instalaciones inform¨¢ticas del Centro de Investigaciones Langley fueron bautizadas con su nombre. Este domingo, Johnson celebrar¨¢ su centenario, casualmente, en el D¨ªa de la Igualdad de la Mujer en EE UU.

M? ?ngeles Garc¨ªa Ferrero es miembro del Instituto Max Planck de Matem¨¢ticas de Leipzig (Alemania) y Laura Moreno Iraola es miembro de la Unidad de Comunicaci¨®n y Divulgaci¨®n del Instituto de Ciencias Matem¨¢ticas

Edici¨®n y coordinaci¨®n: ?gata Tim¨®n (ICMAT).

Caf¨¦ y Teoremas es una secci¨®n dedicada a las matem¨¢ticas y al entorno en el que se crean, coordinado por el Instituto de Ciencias Matem¨¢ticas (ICMAT), en la que los investigadores y miembros del centro describen los ¨²ltimos avances de esta disciplina, comparten puntos de encuentro entre las matem¨¢ticas y otras expresiones sociales y culturales, y recuerdan a quienes marcaron su desarrollo y supieron transformar caf¨¦ en teoremas. El nombre evoca la definici¨®n del matem¨¢tico h¨²ngaro Alfred R¨¦nyi: "Un matem¨¢tico es una m¨¢quina que transforma caf¨¦ en teoremas".