Gladys West: die verborgene Figur hinter dem GPS

Schulkindern auf der ganzen Welt wird oft mit dem fröhlichen Satz „The sky’s the limit“ erzählt, dass sie das Potenzial haben, etwas Großes zu leisten! »

Gladys West nahm diese Worte wörtlich.

Während sie vier Jahrzehnte lang als Mathematikerin und Computerprogrammiererin am US Naval Proving Ground (heute Naval Surface Warfare Center) in Dahlgren, Virginia, arbeitete, ebnete sie den Weg für eine Konstellation von Satelliten am Himmel, die zu einem unverzichtbaren Bestandteil des modernen Lebens wurde : das globale Positionierungssystem oder GPS.

Als zweite schwarze Frau, die auf diesem Testgelände arbeitete, leitete West eine Gruppe von Analysten, die Daten von Satellitensensoren nutzten, um die Form der Erde und die Umlaufbahnen um sie herum zu berechnen. Seine sorgfältigen Berechnungen und Programmierarbeiten legten die Flugrouten fest, die heute von GPS-Satelliten genutzt werden, und ebneten den Weg für die Navigations- und Positionierungssysteme, auf die sich die Welt heute verlässt.

Jahrzehntelang wurden Wests Beiträge ignoriert. Aber sie begann, die wohlverdiente Anerkennung zu erhalten. Im Jahr 2018 wurde sie in die Hall of Fame der U.S. Air Force Space and Missile Pioneers aufgenommen. Im Jahr 2021 verlieh ihm die International Academy of Digital Arts and Sciences den Webby Lifetime Achievement Award, während ihm die Royal Academy of Engineering des Vereinigten Königreichs die Prince Philip Medal verlieh, die höchste individuelle Auszeichnung der Organisation.

West erhielt den IEEE President’s Award 2024 für „mathematische Modellierung und Entwicklung von Satellitengeodäsiemodellen, die eine zentrale Rolle bei der Entwicklung des globalen Positionierungssystems spielten“. Der Preis wird vom IEEE gesponsert.

Wie die „versteckte Figur“ Hindernisse überwand

Wests Weg zum Technologieprofi und IEEE-Preisträger war unwahrscheinlich. Sie wurde 1930 in Sutherland, Virginia, geboren und wuchs auf der Farm ihrer Familie auf. Um das Einkommen der Familie aufzubessern, arbeitete seine Mutter in einer Tabakfabrik und sein Vater war bei einer Eisenbahngesellschaft angestellt.

Körperliche Arbeit unter der heißen Sonne, von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang, mit dürftigen finanziellen Erträgen, sagt West, habe sie dazu bewogen, etwas anderes als die Landwirtschaft zu betreiben.

Jeden Tag, wenn sie sich auf die Felder wagte, um mit ihrer Familie zu säen oder Getreide zu ernten, wanderten ihre Gedanken zu dem kleinen roten Schulhaus jenseits der Farmgrenze. Sie erinnert sich daran, wie sie glücklich die fast fünf Kilometer lange Wanderung von ihrem Zuhause durch Wälder und Bäche zurückgelegt hat, um das Schulhaus mit nur einem Klassenraum zu erreichen.

Sie wusste, dass eine postsekundäre Ausbildung ihr Weg aus dem Leben auf dem Bauernhof war. Aus diesem Grund sorgte sie während ihrer gesamten Studienzeit dafür, dass sie eine außergewöhnliche Schülerin und ein Musterbeispiel für Konzentration und Ausdauer war.

Ihre Eltern konnten es sich nicht leisten, ihre College-Ausbildung zu finanzieren, aber als Jahrgangsbeste ihrer High-School-Klasse erhielt sie ein Vollstipendium des Staates Virginia. Mit dem Geld, das sie als Babysitterin verdiente, konnte sie Unterkunft und Verpflegung bezahlen.

West entschied sich für ein Mathematikstudium am Virginia State College (heute Virginia State University), einer historisch schwarzen Schule in Petersburg.

Zu dieser Zeit wurde das Feld von Männern dominiert. Sie erwarb 1952 einen Bachelor-Abschluss in diesem Fach und wurde Lehrerin in Waverly, Virginia. Nach zwei Jahren Unterricht kehrte sie nach Virginia State zurück, um einen Master-Abschluss in Mathematik zu erwerben, den sie 1955 erhielt.

Gladys West saß an ihrem Schreibtisch und berechnete akribisch Zahlen von Hand, zu einer Zeit, als Computer solche Aufgaben noch nicht übernommen hatten.Gladys West

Den Grundstein für GPS legen

West begann ihre Karriere Anfang 1956 auf dem Naval Proving Ground. Sie wurde als Mathematikerin eingestellt und schloss sich einer Gruppe von Arbeitern an, die lineare Algebra, Analysis und andere Methoden verwendeten, um komplexe Probleme wie Differentialgleichungen manuell zu lösen. Ihre mathematischen Fähigkeiten wurden für die Analyse von Flugbahnen von Schiffen und Flugzeugen sowie für andere Anwendungen eingesetzt.

Sie sei eine von vier schwarzen Angestellten in der Einrichtung, sagte sie und fügte hinzu, dass ihre Entschlossenheit, die Fähigkeiten schwarzer Fachkräfte unter Beweis zu stellen, sie zu Höchstleistungen drängte.

Mit der Einführung von Computern in den Marinebetrieb in den 1960er Jahren wurde West zum Experten für Fortran IV. Diese Programmiersprache ermöglichte es ihm, mit dem IBM 7030, dem damals schnellsten Supercomputer der Welt, Daten in beispielloser Geschwindigkeit zu verarbeiten.

Aufgrund ihrer Fachkenntnisse in Mathematik und Informatik wurde sie zur Leiterin von Projekten ernannt, die wertvolle Informationen aus Satellitendaten extrahierten, die während NASA-Missionen gesammelt wurden. West und seine Kollegen nutzten diese Daten, um immer genauere Modelle des Geoids (der Form der Erde) zu erstellen und dabei Gravitationsfelder und die Rotation des Planeten zu berücksichtigen.

Eine dieser Missionen war Seasat, die von Juni bis Oktober 1978 dauerte. Seasat wurde in die Umlaufbahn gebracht, um ozeanografische Sensoren zu testen und mithilfe des ersten im Weltraum stationierten Radarsystems mit synthetischer Apertur (SAR) ein besseres Verständnis der Meere der Erde zu erlangen erste Fernerkundung der Ozeane der Erde.

Der SAR kann nachts hochauflösende Bilder aufnehmen und durch Wolken und Regen hindurchfahren. Seasat hat viele wertvolle 2D- und 3D-Bilder aufgenommen, bevor eine Fehlfunktion zum Absturz des Satelliten führte.

Wests Team konnte über Seasat genügend Daten sammeln, um bestehende geodätische Modelle zu verfeinern und Schwerkraft- und Magnetkräfte besser zu berücksichtigen. Diese Modelle ermöglichten es, die Topographie der Erde genau zu kartieren, die Umlaufbahnen zu bestimmen, die später von GPS-Satelliten verwendet wurden, und die räumlichen Beziehungen zu dokumentieren, die es GPS heute ermöglichen, genau zu bestimmen, wo sich ein bestimmtes Objekt befindet.

1986 veröffentlichte sie den technischen Bericht „Data Processing System Specifications for the GEOSAT Satellite Radar Altimeter“. Dieser Bericht enthält neue Berechnungen, die die Genauigkeit seiner geodätischen Modelle verbessern könnten. Möglich wurden diese Berechnungen durch Daten des Radiohöhenmessers von GEOSAT, einem Marinesatelliten, der im März 1985 in die Umlaufbahn gebracht wurde.

Wests Karriere bei Dahlgren dauerte 42 Jahre. Als er 1998 in den Ruhestand ging, waren alle 24 Satelliten der GPS-Konstellation gestartet, um der Welt dabei zu helfen, die Zeit zu messen und die Navigation zu verwalten. Doch seine Rolle war weitgehend unbekannt.

Ein Muster an Ausdauer

Weder das frühe Imposter-Syndrom noch die rassistischen Spannungen, die auf dem Höhepunkt der Bürgerrechtsbewegung fester Bestandteil ihres Berufslebens waren, konnten sie aus der Bahn werfen, sagt West.

Anfang der 1970er Jahre wurde ihr klar, dass ihr beruflicher Aufstieg nicht so gut verlief, wie sie dachte. Deshalb beschloss sie, nebenberuflich eine höhere Ausbildung zu absolvieren, um einen weiteren Abschluss zu erlangen. Sie überlegte, in Mathematik zu promovieren, stellte jedoch fest, dass sie „bereits über alle technischen Qualifikationen verfügte, die sie für ihren Job bei der Marine benötigen würde“. Um ihre Managementfähigkeiten zu festigen, erwarb sie stattdessen 1973 einen Master-Abschluss in öffentlicher Verwaltung an der University of Oklahoma in Norman.

Nach ihrem Ausscheiden aus der Marine erwarb sie im Jahr 2000 einen Doktortitel in öffentlicher Verwaltung an der Virginia Tech. Obwohl sie sich zu dieser Zeit von einem Schlaganfall erholte, der ihre körperlichen Fähigkeiten beeinträchtigte, hatte sie immer noch den gleichen Drang, eine Ausbildung fortzusetzen, die sie einst auf eine kleine rote Schule konzentriert hatte.

Ein wunderbares Erbe

Wests Beiträge hatten nachhaltige Auswirkungen auf die Bereiche Mathematik, Geodäsie und Informatik. Ihre Pionierleistungen in einem von Männern dominierten, rassentrennenden Umfeld stellten einen Präzedenzfall für zukünftige Generationen von Frauen und Minderheitenwissenschaftlern dar.

West sagt, sein Leben und seine Karriere seien ein Beweis für die Kraft der Beharrlichkeit, des Könnens und der Hingabe, oder „Beharrlichkeit“, wie er es nennt. Seine Geschichte inspiriert weiterhin Menschen, die danach streben, Grenzen zu überschreiten. Sie zeigte, dass der Himmel tatsächlich nicht die Grenze, sondern nur der Anfang ist.