グラディス・ウェスト：GPS の背後に隠れた人物

世界中の小学生は、自分には偉大になれる可能性があると、よく「可能性は無限大だ！」という明るい言葉で言われます。

グラディス・ウェストはその言葉を文字通りに受け止めた。

彼女は、バージニア州ダルグレンの米国海軍性能試験場（現在の海軍水上戦闘センター）で数学者およびコンピュータプログラマーとして40年間勤務し、現代生活に欠かせないものとなった全天の衛星群、全地球測位システム（GPS）の基盤を築きました。

実験場で働いた2人目の黒人女性であるウェスト氏は、衛星センサーのデータを使用して地球の形状と地球の周りの軌道を計算するアナリストのグループを率いた。彼女の綿密な計算とプログラミング作業により、現在GPS衛星が使用する飛行経路が確立され、世界が頼りにするナビゲーションおよび測位システムの基盤が築かれた。

ウェスト氏の貢献は何十年もの間、認められてこなかった。しかし、遅ればせながら評価され始めている。2018年、ウェスト氏は米国空軍宇宙・ミサイルパイオニアの殿堂入りを果たした。2021年には国際デジタル芸術科学アカデミーからウェビー生涯功労賞を授与され、英国王立工学アカデミーからは同団体の個人最高栄誉賞であるフィリップ王子メダルが授与された。

ウェスト氏は、「全地球測位システムの開発に極めて重要な役割を果たした数学的モデリングと衛星測地モデルの開発」により、2024 IEEE 会長賞を受賞しました。この賞は IEEE が後援しています。

「隠れた人物」がいかにして障壁を乗り越えたか

ウェスト氏がテクノロジーの専門家となり、IEEE の名誉ある賞を受けるまでの道のりは、予想外のものでした。1930 年にバージニア州サザーランドで生まれたウェスト氏は、家族の農場で働きながら育ちました。家族の収入を補うために、母親はタバコ工場で働き、父親は鉄道会社に勤めていました。

ウェストさんは、夜明けから日没まで炎天下で肉体労働をし、わずかな収入しか得られなかったため、農業以外のことをしようと決心したと語る。

毎日、家族と一緒に畑に種を蒔いたり、作物を収穫したりしていたとき、彼女は農場の端にある小さな赤い校舎のことを思っていた。彼女は、家から森を抜け、小川を渡り、一教室しかないその校舎まで約5キロの道のりを喜んで歩いたことを思い出す。

彼女は高等教育を受けることが農場生活から抜け出すための手段であることを知っていたので、学生時代を通して、自分が優秀な生徒であり、集中力と忍耐力の模範となるよう努めました。

両親には彼女の大学教育費を払う余裕はなかったが、高校の卒業生代表だった彼女は、バージニア州から授業料全額免除の奨学金を獲得した。ベビーシッターとして稼いだお金で、部屋代と食費を支払った。

ウェストは、ピーターズバーグにある歴史的に黒人が多く通う学校であるバージニア州立大学（現在のバージニア州立大学）で数学の学位を取得することを決意した。

当時、この分野は男性が圧倒的に多かった。彼女は 1952 年に数学の学士号を取得し、バージニア州ウェーバリーで教師になった。2 年間教師として働いた後、バージニア州立大学に戻り、数学の修士号を取得し、1955 年に取得した。

グラディス・ウェストさんは、コンピューターがそのような作業を引き継ぐ前の時代に、デスクで手作業で数字を細かく計算していました。グラディス・ウェスト

GPSの基礎を築く

ウェストは 1956 年初頭に海軍性能試験場でキャリアをスタートしました。彼女は数学者として採用され、線形代数、微積分、その他の手法を使用して微分方程式などの複雑な問題を手作業で解く作業員の集団に加わりました。彼らの数学的才能は、船舶や航空機の軌道解析やその他の用途の処理に使用されました。

彼女はその施設の4人の黒人従業員のうちの1人だったと言い、黒人専門家の能力を証明したいという強い決意が彼女を優れた人材に押し上げたと付け加えた。

1960 年代に海軍の業務にコンピューターが導入されると、ウェストは Fortran IV に習熟しました。このプログラミング言語により、当時世界最速のスーパーコンピューターであった IBM 7030 を使用して、前例のない速度でデータを処理できるようになりました。

数学とコンピューターサイエンスの専門知識により、彼女はNASAのミッション中に収集された衛星データから貴重な洞察を引き出すプロジェクトのディレクターに任命されました。ウェスト氏と彼女の同僚は、そのデータを使用して、重力場と惑星の自転を考慮した、地球の形状であるジオイドのより正確なモデルを作成しました。

そうしたミッションの 1 つが、1978 年 6 月から 10 月まで続いた Seasat です。Seasat は、海洋学センサーをテストし、初の宇宙ベースの合成開口レーダー (SAR) システムを使用して地球の海をより深く理解するために軌道に打ち上げられました。このシステムにより、地球の海のリモート センシングが初めて可能になりました。

SAR は夜間でも高解像度の画像を取得でき、雲や雨を透過できます。Seasat は故障により衛星が取り外されるまで、貴重な 2D 画像と 3D 画像を多数撮影しました。

ウェスト氏のチームは、Seasat から十分なデータを収集し、既存の測地モデルを改良して重力と磁力をより適切に考慮できるようにしました。このモデルは、地球の地形を正確にマッピングし、後に GPS 衛星が使用する軌道ルートを決定するだけでなく、現在 GPS が受信機の位置を正確に特定できるようにしている空間関係を記録するためにも重要でした。

1986 年に彼女は「GEOSAT 衛星レーダー高度計のデータ処理システム仕様」という技術レポートを発表しました。このレポートには、測地モデルの精度を高める新しい計算が含まれていました。この計算は、1985 年 3 月に軌道に乗った海軍衛星 GEOSAT の電波高度計のデータによって可能になりました。

ウェスト氏のダールグレンでの勤務は42年続いた。1998年に退職するまでに、GPS衛星群の24基すべてが打ち上げられ、世界の時刻の維持と航行に役立っていた。しかし、彼女の役割はほとんど知られていなかった。

忍耐の模範

ウェスト氏は、幼いころに経験したインポスター症候群も、公民権運動の絶頂期に仕事で日常的に経験した人種間の緊張も、彼女の進路を狂わせることはなかったと語る。

1970 年代初頭、彼女は自分のキャリアアップが思ったほど順調に進んでいないと判断し、別の学位を取得するためにパートタイムで大学院に通うことを決意しました。数学の博士号取得も検討しましたが、「海軍の仕事に必要な技術的資格はすべてすでに持っていた」ことに気づきました。その代わりに、マネージャーとしてのスキルを固めるために、1973 年にオクラホマ大学ノーマン校で行政学の修士号を取得しました。

海軍を退役した後、彼女は2000年にバージニア工科大学で行政学の博士号を取得しました。当時、彼女は身体能力に影響を及ぼした脳卒中から回復中でしたが、小さな赤い校舎でかつて集中していたときと同じ、教育を追求する意欲をまだ持っていました。

素晴らしい遺産

ウェストの貢献は、数学、測地学、コンピューターサイエンスの分野に永続的な影響を及ぼしました。男性が主流で人種的に隔離された環境における彼女の先駆的な取り組みは、将来の世代の女性科学者や少数派科学者の先例となりました。

ウェスト氏は、自分の人生とキャリアは忍耐、スキル、献身、あるいは彼女の言葉を借りれば「粘り強さ」の力の証しであると述べています。彼女の物語は、限界を押し広げようと努力する人々にインスピレーションを与え続けています。彼女は、空は確かに限界ではなく、始まりに過ぎないことを証明しました。