Gladys West: người đặt nền móng cho sự ra đời của GPS

Cho dù bạn đang nhận chỉ dẫn đường đi bằng điện thoại thông minh hoặc gắn thẻ vị trí của một bức ảnh trên mạng xã hội Instagram, bạn đang sử dụng đến Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS). Công nghệ này đã dần trở nên phổ biến và có nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày. Tuy nhiên, ít người biết được rằng người đặt nền móng cho sự ra đời của GPS là một người phụ nữ da đen mang tên Gladys West.

West, tên khai sinh là Gladys Mae Brown, sinh ra tại Dinwiddie, Virginia (Mỹ). Gia đình cô có một trang trại nhỏ nên vào thời niên thiếu, cô luôn phải giúp cha mẹ thu hoạch mùa màng. Công việc này rất vất vả, bắt đầu từ sáng sớm cho đến chiều tối. Có lẽ vì vậy mà cô đã sớm quyết định rằng ở lại trang trại và làm việc tại vùng nông thôn Virginia không phải là tương lai mà cô mong muốn. Do đó, cô đã dành hết tâm trí cho việc học và xem đây là con đường duy nhất để rời khỏi trang trại.

Mặc dù gia đình West không có tiền để cho cô học đại học, nhưng sự chăm chỉ của cô đã được đền đáp. Cô giành được học bổng toàn phần vào Đại học Bang Virginia (VSU) sau khi tốt nghiệp với danh hiệu thủ khoa ở trường trung học vào năm 1948.

West quyết định đăng ký chuyên ngành toán học tại VSU, nơi cô là thành viên của hội nữ sinh Alpha Kappa Alpha. Sau khi tốt nghiệp cử nhân, cô giảng dạy toán học tại một trường ở thị trấn Waverly trong hai năm trước khi trở lại VSU để bảo vệ thành công luận văn thạc sĩ toán học vào năm 1955.

Một năm sau, West được mời làm việc cho Trung tâm tác chiến mặt nước của Hải quân Mỹ ở Dahlgren, Virginia – nơi cô chịu trách nhiệm phân tích dữ liệu vệ tinh. Cô là một trong bốn nhân viên người Mỹ gốc Phi duy nhất tại trung tâm.

Vào thời điểm đó, người ta chưa có nhiều máy móc hiện đại giống ngày nay nên đa phần các công việc vẫn phải dựa vào con người. West và các cộng sự đôi khi được gọi là “máy tính người”, bởi vì họ làm thay máy tính những công việc phức tạp như giải phương trình toán học, phân tích dữ liệu, tính toán đường đi ngoài không gian của các vật thể,…Nhưng sau một thời gian, cô chuyển sang lập trình và viết mã cho một số siêu máy tính khổng lồ đầu tiên.

Cho đến đầu những năm 1960, West đã thực hiện một nghiên cứu thiên văn học nhằm tìm ra quy luật chuyển động của sao Diêm Vương so với sao Hải Vương. Cụ thể, sao Diêm Vương hoàn thành hai vòng quỹ đạo xung quanh Mặt trời thì sao Hải Vương hoàn thành ba vòng quỹ đạo – một hiện tượng được gọi là cộng hưởng quỹ đạo.

Sau đó, West tham gia dự án đo độ cao bằng radar mang tên Seasat với tư cách là giám đốc dự án. Trước dự án Seasat, việc đo lường chính xác khoảng cách trên bề mặt Trái đất, hoặc giữa Trái đất và một vật thể như máy bay gần như là không thể. Bởi vì Trái đất không phải là một hình cầu hoàn hảo, khiến việc tính toán những khoảng cách này trở nên khó khăn.

Các đại dương đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra hình dạng bất thường của Trái đất, vì vậy hiểu được sự thay đổi của mực nước biển là một bước tiến lớn nhằm mô hình hóa hình dạng của hành tinh xanh. Seasat là vệ tinh đầu tiên có thể cảm nhận các đại dương từ xa. Nó sử dụng tín hiệu radar để đo khoảng cách giữa vệ tinh và bề mặt các đại dương trên Trái đất.

West đã sử dụng dữ liệu thu thập từ Seasat và các vệ tinh khác trong nhiều năm để xây dựng một mô hình toán học có khả năng mô tả một cách chi tiết hình dạng thực tế của Trái đất (còn được gọi là hình geoid).

Từ giữa thập niên 1970 đến 1980, West đã lập trình một máy tính IBM 7030 Stretch với các thuật toán ngày càng được cải tiến. Nhờ đó, cô có thể tạo ra một mô hình Trái đất trắc địa cực kỳ chính xác, thậm chí còn tính toán các chi tiết như lực hấp dẫn và thủy triều làm thay đổi một chút hình dạng của Trái đất. Mô hình này cuối cùng trở thành nền tảng cho Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) được sử dụng rộng rãi ngày nay với nhiều ứng dụng, từ điều hướng cho đến thông tin liên lạc.

Nhìn lại quá khứ, West nói rằng cô ấy không biết mình đang góp phần làm cách mạng hóa lĩnh vực công nghệ trên toàn thế giới. “Tôi chưa bao giờ nghĩ rằng những nghiên cứu của tôi trong lĩnh vực quân sự lại trở nên thú vị như vậy. Tôi cũng chưa từng nghĩ đến việc nó sẽ được ứng dụng trong đời sống dân sự. Vì vậy đó là một bất ngờ lớn”, West chia sẻ.

West nghỉ hưu năm 1998 sau hơn bốn thập kỷ làm việc tại căn cứ hải quân. Mặc dù bị đột quỵ chỉ năm tháng sau khi nghỉ hưu nhưng cô đã nỗ lực tập luyện để hồi phục sức khỏe và cải thiện khả năng vận động. Thậm chí không lâu sau đó, cô đã bảo vệ thành công luận án tiến sĩ về các vấn đề chính sách và hành chính công tại Học viện Bách khoa Virginia vào năm 2000.

Tuy nhiên, bất chấp những thành tựu và sự nghiệp lâu dài của cô trong quân đội, vai trò của West đối với sự phát triển của công nghệ GPS không được nhiều người biết đến cho đến khi cô đề cập đến nó trong một cuốn tiểu sử ngắn gửi tới một sự kiện nhằm tôn vinh các thành viên của hội nữ sinh cũ, Alpha Kappa Alpha. Thành viên Gwen James của hội nữ sinh – người đã biết West trong 15 năm – đã rất ngạc nhiên khi nghe về sự nghiệp của bạn mình và bắt đầu lan truyền câu chuyện này tới công chúng. “Tôi nghĩ câu chuyện của cô ấy thật tuyệt vời”, James nói.

Giống như các nhà toán học khác của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) bao gồm Katherine Johnson, Dorothy Vaughan và Mary Jackson, West thường được gọi là “người hùng thầm lặng” trong lịch sử. Đây là những người phụ nữ da đen có nhiều đóng góp to lớn cho khoa học nhưng ít được công nhận trong thời đại của họ vì nhiều yếu tố, ví dụ như chủng tộc hoặc giới tính.

“Với tư cách là một người phụ nữ da đen, tôi cần phải chứng minh cho xã hội đương thời rằng phụ nữ cũng giỏi như nam giới. Không có sự khác biệt trong công việc mà chúng tôi có thể làm”, West nói.

Năm 2018, Đại hội đồng Virginia chính thức công nhận đóng góp của West trong việc phát triển GPS. Cùng năm đó, cô được ghi tên vào Đại sảnh Danh vọng của Lực lượng Không quân Mỹ. Tập đoàn Phát thanh truyền hình Anh từng bình chọn cô là một trong 100 phụ nữ của năm 2018 – một danh sách nhằm tôn vinh những người phụ nữ truyền cảm hứng trên khắp thế giới.

Theo Livescience, Massivesci