為了紀念這周的國家婦女節，讓我們來著重強調下凱薩琳.詹森的工作，數學家，美國國家航空航天局的人機學家，靈感來源於瑪格特.李.夏特利最近的書籍和劇情片，隱藏人物。成為一位「人機學家」對於美國國家航空航天局意味著什麼呢？如何確定太空飛行器的發射日期和飛行路徑呢？
到了10歲的時候，凱薩琳參加了她家鄉白硫磺泉的所有課程，當時西維吉尼亞州只能為黑人學生提供到相當於八年級的教育。所以她的父親搬家到100英裡遠以至於她可以上高中，隨後她18歲畢業於西維吉尼亞州立學院 （現為西維吉尼亞州立大學）的數學和法語專業。
然而她非凡的學歷並未止步。在1939年，她和兩位男同學一起勇敢地成為了第一個解散西維吉尼亞大學研究項目的人。然而，她僅僅在項目中待了小一年。據一些人說，她離開後開始了家庭生活，然而另一些人認為她的處境並不如她的研究生經歷那樣令人愉快。
詹森在一家數學，法語和音樂的公立學校任職直到1953年在漢普頓的現在名為蘭利研究中心獲得「人機學家」的稱號。在那裡，她與瑪麗.詹森和多蘿西.沃恩一起工作，在隱藏人物中也強調了她們的努力。
凱薩琳隨後很快地搬到蘭利航空研究分部處理複雜的數學問題，比如調查尾流引起的飛機失事。然而，在1957年美蘇冷戰中蘇聯人造衛星的發射導致國家的注意力迅速轉移。美國通過創建國家航空航天局來應對NASA提到的「人造衛星危機」，空間競賽開始了。其中凱薩琳.詹森是最早的8000名NASA員工之一。
計算軌道軌跡是女性的工作
在NASA的早期，複雜，多變量計算的挑戰性工作需要在細節上有極大的注意力和集中力，這些工作被分配給稱為「人機學家」的女性群體。實際上，當第一臺電子計算機問世時，機器編程被認為是女性的工作。
這個計算是確定航空器的最有效途徑，在飛行中使用最少的燃料，避免其他太陽系物體並最終降落在預先設定的位置。你不必參加軌道力學課程就可以知道這些公式並不簡單。地球的大氣層提供了阻力。火箭的重量隨著燃燒燃料離開大氣層而改變。地球是旋轉的。你不想撞上月球，但是月球也在保持著移動！由於這些複雜性和許多其他方面等，相關的計算基本上不能被分析性的完成，反而必須以數值方式完成。為了視覺效果，可以查看航海家飛行路徑的視頻，因為他們避免撞到太陽系物體，同時使用他們作為偶爾的重力協助。
在1961年，僅僅在NASA成立的幾年後，作為水星紅石3任務的一部分，艾倫.謝潑爾德稱為美國第一位進入太空的人（繼蘇聯航空家尤裡.加加林之後的第二人），他的飛行路徑由凱薩琳.詹森計算。在1962年，約翰.格倫成為第一個在「友誼7號」繞地球飛行的美國人，這一軌道任務明顯得更難以計算。
當時，軌道飛行路徑的確定是非常複雜以至於建立全球通信網絡去連接全球範圍內的跟蹤站，顯示結果在華盛頓和卡納維拉爾角，去控制格倫「友誼7號」膠囊任務軌道的運行。然而，太空人們通常並不信任這些電子計算器，這些機器被認為在它們的生命中是「容易中斷和停電」的。據說，約翰.格倫會要求凱薩琳.詹森和她的同事們進行計算結果的核對然後再相信它們。
艾倫.謝潑爾德和約翰.格倫任務的成功在很大程度上是依賴凱薩琳.詹森的工作，被認為是美蘇太空競賽的轉折點。在NASA的任職期間，凱薩琳.詹森還為月球軌道器項目提供了軌跡工作，這個項目為月球表面構圖，為幾年後的月球著陸做準備。隨後，她計算了「阿波羅11號」任務的軌道工作，就是著名地將太空人尼爾.阿姆斯特丹，巴斯.奧爾奧林和麥可.柯林斯帶到月球並返回，這是人類迄今為止在太空中旅行的最遠距離。在氧氣罐爆炸阻止阿波羅13號飛行器到達月球之後，詹森協助確定了軌道軌跡，使太空人重返安全軌道。
電子而非人力計算
儘管NASA現在依靠電子而非人為計算，但NASA僱傭的第一批人類計算機之一用於計算火箭的發射軌跡，但仍在噴射推進實驗室作為軟體測試人員和子系統工程師工作。蘇.芬利是在NASA任職最長的女性僱員，現年80歲，是NASA的朱諾木星任務小組成員。
這些工具可以在幾分鐘內建立飛行計劃，計算將需要幾天時間來手工計算。
現在NASA依靠像視野星曆表指南來高精準的追蹤大型太陽系物體的位置和基本任務分析工具（GMAT），這個模型可以優化軌道軌跡。這些工具可以在幾分鐘內建立飛行計劃，計算將需要幾天時間來手工計算。空軍研究實驗室還使用GMAT來解決諸如避免衛星與您這樣的人之間發生碰撞的問題！ GMAT是開放原始碼，已被下載49,000次。
去年，NASA還宣布推出「進化任務軌跡發生器」，該發生器不僅可以根據軌道力學方程計算飛行路徑，而且還可以考慮太空飛行器設計，例如用於滿足不同性能標準的運載火箭和推進劑艙的類型。由於太空飛行器的設計明顯影響其軌跡，因此增加的靈活性將允許更有效的計算以及更高效的太空飛行器。
凱薩琳.詹森的榮譽
1986年退役30年後，瑪格特.李.謝特利的著作《隱藏人物：美國夢和黑人女性數學家的不為人知的故事》，太空競賽和凱薩琳.詹森的貢獻不再隱藏。巴拉克.歐巴馬總統在2015年授予她總統自由勳章，這是美國最高的平民榮譽。2016年5月，NASA在蘭利開設了耗資3000萬美元的凱薩琳.詹森計算研究設施。
在名利場中，NASA前局長查爾斯.博爾登說：「凱薩琳用滑尺和鉛筆同時促進了人權事業和人類成就的前沿。」電影隱藏人物基於謝特利的書的票房收入超過1.58億美元，不僅改變了成為NASA工程師的視線，而且改變了黑人婦女到達那裡所需的費用。在電影的預告片中，珍妮爾.莫奈作為人機學家瑪麗.傑克遜被問到：「如果你是白人男性，你想當工程師嗎？」然後她回答：「我不必。我已經是一個了。」
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. Sabrina Stierwalt- quickanddirtytips
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