Ces femmes de l'ombre ont permis d’explorer l’espace

D'après des textes traduits et adaptés de smithsonianmag.com - Naomi Shavin – 15 avr 2016.

.            Il est rare que le nom d'un scientifique devienne un nom familier, quelle que soit l'importance de sa découverte. Et pourtant, une poignée de brillants innovateurs américains dans le domaine de la science des fusées jouissent toujours d'une reconnaissance de nom : Werner Von Braun, Homer Hickam, Robert Goddard, parmi eux. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, est l'endroit où bon nombre des plus brillants chercheurs en fusées ont collaboré aux premières réalisations du programme spatial. Même des personnages moins connus, comme Frank Malina, Jack Parsons et Ed Forman, qui ont fondé ce laboratoire militaire dans les années 1930, sont considérés comme des “rocket boys” et “rocket men”. Ce qui manque cependant, c'est la majeure partie de l'histoire : les “rocket girls”.

.            Hélas, il y a nombre d'histoires de femmes des premiers jours de la NASA qui ont disparu. L'agence elle-même n'est pas toujours en mesure d'identifier les femmes, sans nom ni information de contact, dans ses propres photographies d'archives. Et pourtant ces femmes occupaient le poste de « calculatrices humaines » : elles réalisaient l’ensemble des calculs mathématiques du laboratoire. Ces femmes de l'ombre ont permis l’exploration de l’espace.

.            Quel est le point commun entre Tim Berners Lee, Bill Gates, Steve Jobs, Elon Musk, Joel Oppenheimer et Linus Torvalds, parmi tant d’autres ? Ce sont tous des hommes. Bien sûr, le domaine des sciences et de la technologie compte aussi des femmes influentes, mais elles sont moins nombreuses. Ceci s’applique également à l’exploration spatiale. Tout le monde connaît le nom de Buzz Aldrin, mais avons-nous entendu parler de Bonnie Dunbar ou de Joan Higginbotham ? Sauf que « l’homme » ne serait jamais allé sur la Lune sans le travail d’un groupe de mathématiciennes brillantes et obstinées au Jet Propulsion Lab de Pasadena en Californie, (Nathalia Holt dans son livre Rocket Girls: The Women Who Propelled Us, From Missiles to the Moon to Mars.)

.            Dans les années 1940, une équipe d'élites mathématiciens et scientifiques a commencé à travailler sur un projet destiné à mener les États-Unis dans l'espace, puis sur la Lune et Mars. Mais ce qui rend cette équipe particulière, c’est que bon nombre de ces « hommes » qui ont tracé la voie de l'exploration spatiale étaient des femmes !

.            Lorsque le tout nouveau Jet Propulsion Lab (JPL) de Pasadena (Californie) eut besoin de mathématiciens à l’esprit vif et rapide pour calculer les vitesses et tracer les trajectoires des fusées, il ne s'est pas tourné vers les hommes diplômés, dont peu étaient disponibles en ce temps de Guerre mondiale. Il a plutôt recruté des jeunes femmes, de surcroit bon marché, qui, avec seulement des crayons, du papier et des prouesses mathématiques, ont transformé la conception des fusées, contribué à la création des premiers satellites américains et rendu possible l'exploration du système solaire. Elles ont brisé les frontières du genre et de la science.

.            Au début les « rocket girls » étaient un groupe de « calculatrices humaines », car si les premières machines numériques naissaient, elles n’étaient pas encore vraiment opérationnelles, ni surtout assez rapides, puissantes et fiables. Ces femmes étaient appelées « calculatrices » parce qu’elles s’occupaient de l’ensemble des mathématiques du laboratoire. Elles ont fait de longues carrières au laboratoire, passant de « calculatrices », à programmeurs (les débuts de cette fonction), puis ingénieurs informatiques. Elles ont travaillé sur toutes les missions spatiales et par conséquent, ont exercé une incroyable influence au sein de la NASA.

    

Au Jet Propulsion Lab de la NASA, situé à Pasadena en Californie, les femmes occupaient le poste de « calculatrices humaines » : elles réalisaient l’ensemble des calculs mathématiques du laboratoire. « Elles ont travaillé sur toutes les missions que vous pouvez imaginer », indique Nathalia Holt. Photographie de NASA, JPL-CALTECH

.            La majorité des femmes qui ont montré de l’intérêt pour les offres d’emploi aux postes de « calculateurs humains à pourvoir urgemment » ne savaient pas exactement ce qu’était un calculateur, mais elles étaient très douées en maths. De plus, à l’époque, les opportunités de carrière pour une femme étaient limitées ; vous étiez professeure, infirmière ou secrétaire. Alors, c’était palpitant pour ces femmes d’avoir de décrocher un tel emploi au Jet Propulsion Laboratory.

.            Finalement, c’est grâce à Macie Roberts que le groupe a été entièrement constitué de femmes. Elle est devenue responsable des calculateurs en 1962 et a considéré qu’il serait trop risqué d’embaucher des hommes. Elle avait le sentiment qu’ils ébranleraient la cohésion de son groupe et craignait qu’il soit compliqué pour un homme d’avoir une femme comme supérieure.

.            Macie Roberts a développé cette culture très tôt, et elle a continué au fil des décennies. Lorsque d’autres femmes ont été nommées responsables, elles ont gardé cette pratique d’embaucher des femmes. Ce fut évident avec Helen Ling, qui a eu une très longue carrière au JPL. De nombreuses femmes qui voulaient devenir ingénieures mais n’avaient pas les diplômes requis ont pu intégrer le laboratoire grâce à elle. Helen les encourageait à prendre des cours du soir et elle a fini par remplir le laboratoire de femmes ingénieures, les "Helen's Girls", une appellation qu’elles se sont donnée car elle leur convenait mieux que "calculatrices".

.            Janez Lawson était une jeune femme afro-américaine brillante, diplômée en génie chimique de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA). Elle savait qu’il lui serait presque impossible d’obtenir un poste d’ingénieure chimiste malgré ses qualifications, en raison de sa race et de son sexe. En voyant l’une des annonces du JPL, elle eut l’intuition que la mention « diplôme non requis » était un code secret pour que les femmes puissent déposer leur candidature. Elle a vu là une opportunité qui pourrait lui ouvrir des portes et a déposé sa candidature. Son embauche fut très importante : elle était la première personne afro-américaine à occuper un poste technologique au laboratoire JPL. Et elle y a excellé. Elle est l’une des deux personnes à avoir été envoyées dans une école de formation IBM et a fut membre de l’équipe qui a programmé l'IBM 701, le Defense Calculator, le premier ordinateur scientifique commercial d'IBM (rendu public en avril 1952) et a fini par travailler sur de nombreuses missions importantes.

.            Katherine Johnson, une autre femme afro-américaine, entre en 1953 à la NACA (National Advisory Committee for Aeronautics, l’ancêtre de la Nasa créée en 1958), au sein du centre de recherche Langley. Le contexte est tendu : dans la course à l’espace, les Etats-Unis se sont fait doubler par les Russes avec le vol de Youri Gagarine en avril 1961. Elle a participé aux calculs de la trajectoire du lancement de la mission Mercury-Redstone 3 (la première mission spatiale suborbitale habitée des Etats-Unis, avec Alan Sheppard, le 5 mai 1961), ainsi qu’à ceux de la trajectoire du voyage du premier homme sur la Lune.

.            Destin analogue pour Annie Easley, une autre afro-américaine, qui fit des études en pharmacie à la Nouvelle-Orléans, puis abandonna les cours et retourna dans sa ville Birmingham près de sa mère. Embauchée par la NACA à Cleveland, en 1955, elle devient la quatrième personne d’origine afro-américaine à travailler au Lewis Research Center, et sera responsable des calculs des simulations du réacteur Plum Brook qu'elle effectue à la main. Plus tard, elle devient programmeuse dans les langages Fortran (Formula Translating System) et SOAP (Simple Object Access Protocol), avec lesquels elle développe les codes de plusieurs systèmes de conversion d'énergie, notamment, pour l’étage de lancement Centaur utilisé pour le déploiement des sondes Surveyor 1 et Cassini, entre autres. En 1977, elle termine ses études en mathématiques à l’Université d'État de Cleveland, ce qui lui permettra d'entrer dans la division de véhicules spatiaux de la NASA.

.            Dans de nombreux centres de la NASA, ceux qui y travaillaient en tant que calculateurs ont fini par avoir des carrières très courtes avec l’arrivée des ordinateurs et beaucoup ont été licenciés. Mais ce ne fut pas le cas au JPL, riche de cette équipe de femmes performantes, qui ont fait des carrières longues de 40 voire 50 ans. L’une d’entre elles, Sue Finley, n’a aucun diplôme universitaire, mais travaillait encore au laboratoire en 2016 ; elle est la femme ayant oeuvré le plus longtemps à la NASA.

.            Dans les années 1960, les calculs pour la majorité des missions de la NASA étaient encore faits à la main, avec du papier et un crayon. Les ordinateurs n’étant pas encore suffisants, d’une fiabilité incertaine et sujets à la surchauffe ; ce sont les femmes qui ont fini par devenir les premières programmatrices du laboratoire et elles ont développé une relation spéciale avec l’un des ordinateurs :  un IBM 1620. Il avait sa propre petite « alcôve » à côté des bureaux des femmes. Il était inscrit sur la porte « mémoire à tores magnétiques ». Les femmes ont décrété que cela ne convenait pas, alors elles ont rebaptisé l’ordinateur « Cora » et ont inscrit leurs noms sur la porte. Elles le considéraient comme l’une d’entre elles.

Lors du survol de Vénus en 1962, une femme suit la position de Mariner 2. Bon nombre des calculatrices humaines sont par la suite devenues programmeuses ou ingénieures informatique. Photographie de NASA, JPL-CALTECH

.            Macie Roberts a dit du travail des rocket girls : « Vous devez ressembler à une fille, agir comme une dame, penser comme un homme et travailler comme un forcené. » Ceci résume bien les débuts du groupe féminin au JPL. Il y avait des attitudes sexistes, comme encore aujourd’hui, mais constituant un groupe de femmes fortement soudé, elles purent s’entraider et faire perdurer cette situation inhabituelle. En 1960, ces femmes, ont été non seulement des pionnières dans leur profession, mais aussi dans leur vie personnelle. Les " rocket girls" travaillaient hors de chez elles alors que seulement 20% des femmes le faisaient alors. Si l’une d’elles venait à avoir un enfant, Helen Ling, la responsable qui a succédé à Macie Roberts, l’appelait et l’encourageait à revenir travailler. Elles devaient aussi vivre parfois un divorce socialement mal accepté à l’époque.

.            Elles ont été témoins de la première vague de féminisme, sans parler des autres révolutions sociales au cours des décennies qui ont marqué leur carrière. Mais ces femmes se soutenaient. Elles ont ainsi créé leur propre culture au sein du laboratoire. Ces femmes ont appris à jongler avec succès entre les contraintes de leur vie de famille et celles du bureau et surent mettre de la flexibilité dans l’organisation de leur vie et de leurs tâches.

La responsable Macie Roberts (premier rang, huitième en partant de la gauche) pensait que les hommes trouveraient difficile de travailler sous les ordres d’une femme. Janez Lawson (premier rang, sixième en partant de la gauche), une ingénieure brillante, fut la première personne afro-américaine embauchée par le JPL. Les calculs de ces femmes ont aidé les États-Unis à lancer leur premier satellite, Explorer 1. Cette photo de 1953, cinq ans avant le lancement d'Explorer 1 (à partir de la plate-forme 26 du cap Canaveral, le 31 janvier 1958), montre certaines de ces femmes sur le campus du Jet Propulsion Laboratory (JPL).

.            Comme au JPL, dans certains centres de la NASA, à l’époque, il y avait également des groupes de calculateurs, dont beaucoup de femmes. Mathématiciennes, elles ont pu là aussi travailler dans ces centres. Là, généralement, les horaires étaient très stricts ; les femmes devaient travailler 8 heures par jour, les pauses étaient réglementées, il leur était interdit de se parler, il fallait travailler dans le silence total.

.            Le Jet Propulsion Lab a toujours été fondamentalement différent. Ce centre a été fondé par un groupe de « fous », le suicide squad, avide de repousser les limites et de faire des expériences hardies. Donc, bien qu’il s'agissait d'un laboratoire militaire, il a toujours été associé à Caltech (California Institute of Technology) et sa culture universitaire californienne particulière. Et ceci explique le statut des femmes informaticiennes chez JPL. Pour elles, pas de contraintes particulières pourvu que le travail soit achevé.

.            C'était aussi un endroit très social où étaient organisés fêtes et concours de beauté (!). Cela semble ridicule au regard des standards d'aujourd'hui, mais tout ceci a fini par grandement améliorer les relations de travail entre les femmes et les hommes. Désormais, beaucoup de ces femmes ont pu publier dans des revues scientifiques dont les auteurs étaient traditionnellement des hommes. Aujourd’hui, on constate une chute importante du nombre de femmes dans le domaine de la technologie.

.            Le programme Voyager de la NASA, est le sommet de la carrière de ces femmes pionnières. Bien que les coupes budgétaires aient eu raison de la mission Voyager originale, ces femmes ont continué à travailler en secret, derrière les portes closes, pour tenter de déterminer quelle serait la meilleure trajectoire pour les sondes Voyager. Sans  cet acharnement et cette foi, la mission des Voyager aurait pris fin au niveau de Saturne. Leur héritage se trouve dans la bouteille à la mer interstellaire de Voyager, qui l’emmène désormais vers les étoiles.

Katherine Johnson

Franceinfo – France Télévisions -24 fév 2020 / Numerama

.            Cette mathématicienne, figure des missions spatiales Mercury et Apollo, est morte à l'âge de 101 ans. Cette scientifique fut l'une des premières femmes noires à travailler au sein de l'agence spatiale américaine.

Barack Obama remet la Médaille de la Liberté à la mathématicienne Katherine Johnson, le 24 novembre 2015 à Washington.

.             La mathématicienne Katherine Johnson est morte à l'âge de 101 ans, annonce la Nasa, lundi 24 février. "Ils lui avaient demandé la Lune, elle leur avait donné la Lune", écrit le New York Times. Cette scientifique avait été l'une des premières femmes noires à collaborer avec l'agence spatiale américaine.  Elle avait notamment inspiré le film Les Figures de l'ombre.

« Les Figures de l’Ombre » de Theodore Melfi / 08 mars 2017.  Ce film raconte le destin extraordinaire des trois scientifiques afro-américaines qui ont permis aux États-Unis de prendre la tête de la conquête spatiale, grâce à la mise en orbite de l’astronaute John Glenn.

.           Après avoir travaillé pendant sept ans comme professeure, Katherine Johnson avait rejoint le Comité consultatif national pour l'aéronautique en compagnie de dizaines d'autres femmes noires. Elle est entrée en 1953 à la NACA (National Advisory Committee for Aeronautics, l’ancêtre de la Nasa créée en 1958), au sein du centre de recherche Langley. Elles devaient à l'époque travailler dans des installations séparées des travailleurs blancs et devaient utiliser des toilettes et des salles à manger séparées.

Un texte de référence

.          Katherine Johnson rédige en 1960 un document relatif à la récupération des satellites. Le rapport décrit en équations les étapes d’un vol spatial orbital, y compris la position requise pour réussir l’atterrissage du vaisseau spatial. Ce texte a servi de référence lors des vols historiques d’Alan Sheppard en 1961 et de John Glenn en 1962.

La mission Mercury-Redstone 3

.          En 1961, les États-Unis ont lancé pour la première fois une mission habitée dans l’espace (mission Mercury-Redstone 3). Le nom de l’astronaute Alan Sheppard, qui effectue ce vol, est resté associé à cet événement historique. Mais celui de Katherine Johnson ne devrait pas non plus être oublié ; elle a notamment calculé les trajectoires orbitales et les fenêtres de lancement.

La mission Mercury-Atlas 6

.          Katherine Johnson apporte encore sa contribution lors de la mission Mercury-Atlas 6, la troisième mission spatiale habitée des États-Unis, qui a lieu en 1962. C’est la première fois qu’un astronaute américain, John Glenn, réussit à accomplir un vol en orbite. La mathématicienne assure le suivi de la trajectoire, en réalisant une vérification manuelle. Ce vol en orbite doit être appuyé par des programmes de suivi de trajectoire. Les ordinateurs ont été programmés pour contrôler la trajectoire de la capsule Friendship 7. La mathématicienne assurera le suivi de la trajectoire, en réalisant une vérification manuelle. En effet, la légende veut que l’astronaute John Gleen, qui se méfiait de ces programmes, ait exigé que Katherine Johnson refasse manuellement les calculs exécutés par les machines IBM, de la taille d’une pièce entière. Il acceptait de partir uniquement si les calculs effectués par la mathématicienne correspondaient aux calculs réalisés automatiquement. Il a fallu un jour et demi à Katherine Johnson pour vérifier les calculs.

La mission Apollo 11

.          21 juillet 1969, pour la première fois, l’homme marche sur la Lune. Sur Terre, l’ingénieure de la Nasa a œuvré au bon déroulement de la mission grâce à ses calculs qui ont permis de synchroniser le module lunaire (le LEM, qui s’est posé sur la Lune) avec le module de commande et de service Apollo (le CSM, le véhicule qui a assuré la descente mythique de Neil Amstrong et de Buzz Aldrin sur la Lune).

.           La mathématicienne, qui avait rédigé 26 rapports de recherche au cours de sa carrière, avait pris sa retraite en 1986, avant d'être distinguée par la médaille présidentielle de la Liberté, la plus haute décoration civile des Etats-Unis, en 2015. La Nasa a également baptisé de son nom un centre de recherche à Hampton, ville natale de la scientifique, dans l'Etat de Virginie occidentale.

Katherine Johnson,  « l’ordinateur en jupe » comme elle se qualifiait,à propos de son amour des mathématiques : « J'ai tout compté. J'ai compté les marches menant à la route, les marches menant à l'église, le nombre de plats en argent que j'ai lavés… tout ce qui pouvait être compté, je l'ai compté. » « J’ai juste fait mon travail ».

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https://www.nasa.gov/, par Margot Lee Shetterly

Éducation : B.S., mathématiques et français, West Virginia State College, 1937

Embauchée par le NACA : juin 1953 / Retraitée de la NASA: 1986

.            Être triée sur le volet pour être l'une des trois étudiants noirs à intégrer les écoles supérieures de Virginie-Occidentale est quelque chose que beaucoup de gens considéreraient comme l'un de leurs moments les plus mémorables, mais ce n'est qu'une des nombreuses manifestations qui ont marqué la longue et remarquable vie de Katherine Johnson.

.            Née à White Sulphur Springs, en Virginie-Occidentale, en 1918, sa grande curiosité et son aisance avec les nombres lui ont fait gagner plusieurs années scolaires. À 13 ans, elle entrait à la High School (notre collège), historiquement « noire », sur le campus du West Virginia State College. À 18 ans, elle s'est inscrite au Collège (notre université), où elle a allègrement survolé le programme de mathématiques et a trouvé un mentor en la personne du professeur de mathématiques W.W.Schieffelin Claytor, le troisième afro-américain à obtenir un doctorat en mathématiques. Elle en sort diplômée avec la plus haute distinction en 1937. Elle occupe ensuite un poste d'enseignante dans une école publique noire en Virginie.

Lorsque l'État de Virginie-Occidentale décida en 1939 de donner aux noirs la possibilité d’intégrer ses Collèges, le président de l'État, le Dr John W. Davis, l'a sélectionnée, ainsi que deux hommes, pour être les premiers étudiants noirs à intégrer West Virginia University, le College phare de l'État. Elle a alors quitté son poste d'enseignante et s'est inscrite au Graduate (notre master) de mathématiques.

.            À la fin de la première session, elle a décidé de quitter le College pour fonder une famille avec James Goble, son premier mari. Elle a plus tard repris l'enseignement, une fois ses trois filles plus grandes, mais ce n'est qu'en 1952 qu'un parent lui a parlé de postes à pourvoir dans le département, totalement « noir » de West Area Computing du National Advisory Committee for Aeronautics’ (NACA’s) du laboratoire de Langley, dirigé par sa compatriote ouest-virginienne Dorothy Vaughan. Katherine et son mari ont décidé de déménager avec leur famille à Newport News, Virginie, pour saisir cette opportunité.

.            Katherine commença à travailler à Langley à l'été 1953. Après seulement deux semaines dans sa nouvelle affectation, Dorothy Vaughan l'a affectée à un projet à la division Maneuver Loads Branch of the Flight Research et le poste à durée déterminée de Katherine devint bientôt permanent. Elle a passé les quatre années suivantes à analyser les données des tests en vol et a travaillé sur l'enquête d’un accident d'avion causé par des turbulences. Alors qu'elle terminait ce travail, son mari est décédé d'un cancer en décembre 1956.

Le lancement en 1957 du satellite soviétique Spoutnik a changé l'histoire et la vie de Johnson. En 1957, elle a fait une partie des calculs pour le document 1958 Notes on Space Technology, recueil d'une série de conférences données en 1958 par des ingénieurs des divisions Flight Research et Pilotless Aircraft Research Division (PARD). Les ingénieurs de ces groupes ont constitué le noyau du Space Task Group, la première incursion officielle du NACA dans le voyage spatial. Johnson, qui a travaillé avec bon nombre d'entre eux depuis son arrivée à Langley, a naturellement évolué alors que le NACA devenait la NASA plus tard cette même année. Elle a fait une analyse de trajectoire pour la mission Freedom 7 d'Alan Shepard en mai 1961, le premier vol spatial américain. En 1960, elle et l'ingénieur Ted Skopinski sont co-auteurs de Determination of Azimuth Angle at Burnout for Placing a Satellite Over a Selected Earth Position, un rapport présentant les équations qui décrivent un vol spatial orbital dans lequel la position d'atterrissage du vaisseau spatial est spécifiée. C'était la première fois qu'une femme de la Flight Research Division était créditée en tant qu'auteur d'un rapport de recherche.

En 1962, alors que la NASA se préparait pour la mission orbitale de John Glenn, Johnson a été appelée à faire le travail qui allait faire sa renommée. La complexité du vol orbital avait nécessité la construction d'un réseau de communication mondial, reliant les stations de suivi du monde entier aux ordinateurs IBM à Washington, à Cape Canaveral en Floride et aux Bermudes. Les ordinateurs avaient été programmés avec les équations orbitales qui devaient contrôler la trajectoire de la capsule de Glenn pour la mission Friendship 7 du décollage à l’amerrissage. Pourtant, les astronautes hésitaient à confier leur vie à des machines à calculer électroniques, qui étaient sujettes aux pépins et aux pannes. Dans le cadre de la checklist préalable au vol, Glenn a demandé aux ingénieurs de faire re-exécuter par « la fille» (Johnson) le calcul avec les mêmes données dans les mêmes équations que celles qui avaient été programmées dans l'ordinateur, mais à la main, sur sa machine à calculer mécanique de bureau. "Si elle dit qu'ils sont bons", se souvient Katherine Johnson, alors l'astronaute : "je suis prêt à partir. " Le vol de Glenn fut un succès et a marqué un tournant dans la compétition entre les États-Unis et l'Union soviétique dans l'espace.

.            Lorsqu'on lui a demandé qu’elle a été sa plus grande contribution à l'exploration spatiale, Johnson a mentionné les calculs qui ont aidé à synchroniser le Module Lunaire du projet Apollo avec le module de Commande et de Service resté en orbite lunaire. Elle a également travaillé sur la navette spatiale et le Earth Resources Technology Satellite (ERTS, rebaptisé plus tard Landsat) et a rédigé ou co-rédigé 26 rapports de recherche.

.            Elle a pris sa retraite en 1986, après 33 ans à Langley. En 2015, à 97 ans, Johnson a ajouté une autre réalisation extraordinaire à sa longue liste : le président Barack Obama lui a décerné Presidential Medal of Freedom, la plus haute distinction civile américaine. Elle est décédée le 24 février 2020.