Gladys West
Nacida en la localidad de Sutherland, una zona rural de Virginia, con el nombre de Gladys Mae Brown, entendió muy temprano que la educación era la única vía para superar años de trabajo duro en el campo.
Desde niña fue una estudiante destacada y obtuvo una beca completa para estudiar matemáticas en Virginia State College (hoy Virginia State University), donde se graduó con el mejor promedio de su clase.
Estados Unidos de los años 50 no era un contexto amigable para que una mujer afroamericana se dedicara a la ciencia. Aun así, West continuó sus estudios y obtuvo una maestría en matemáticas en Virginia State University, la misma institución donde había realizado su licenciatura. Décadas más tarde, ya avanzada su carrera científica, completaría también un doctorado en Virginia Tech.
Su primer trabajo fue como profesora de matemáticas y fue en ese contexto en que un colega le comentó sobre un puesto vacante de matemática programadora en un centro de investigación de la Marina de Estados Unidos, específicamente en el Naval Proving Ground en Dahlgren, Virginia, hoy conocido como Naval Surface Warfare Center Dahlgren Division.
Allí West comenzó a trabajar con algunas de las computadoras científicas más avanzadas de la época. Uno de sus primeros proyectos consistió en participar en un estudio sobre la relación orbital entre Plutón y Neptuno, un problema que requería realizar millones de cálculos para modelar sus trayectorias con precisión. Este tipo de trabajos ayudó a desarrollar su experiencia en computación científica y análisis numérico, habilidades que más adelante serían clave para sus investigaciones con datos satelitales.
La verdadera forma de la Tierra y la Guerra Fria
En las décadas 50 y 60 Estados Unidos y Rusia estaban en plena guerra fría. La pelea por el dominio científico y tecnológico, militar y espacial estaba en su pico mas algido. Una de los desafíos de ese entonces era la navegación precisa de la tierra. En ese momento las mediciones de las posiciones geográfica podían equivocarse por varios kilómetros, lo que significaba un problema muy criticio a la hora de evaluar estrategias en esta exigente guerra fría.
El problema central radicaba en que en ese entronces no conciamos con exactitud la forma de la tierra, que a simple vista es una esfera, pero técnicamente no lo es: es un GEOIDE. Está ligeramente achatada en los polos, ensanchada en el ecuador, y además presenta irregularidades causadas por variaciones en la gravedad, la distribución de masa, las montañas, los océanos y la densidad de los materiales bajo la superficie.
West junto con su equipo al que formaba parte trabajaron analizando grandes conjuntos de datos provenientes de satélites geodésicos. Uno de los más importantes fue GEOS-3, lanzado en los años setenta para estudiar el campo gravitacional terrestre y medir la altura de los océanos mediante radar altimétrico. El satélite enviaba información sobre variaciones del campo gravitacional, mediciones de la superficie oceánica, datos orbitales y observaciones altimétricas. El desafío científico consistía en integrar todos esos datos en un modelo matemático coherente de la Tierra.
Tengamos en cuenta que este trabajo se realizaba en una época en la que las computadoras ocupaban salas enteras y tenían recursos limitados, por lo que cada cálculo debía diseñarse en detalle. Primero era necesario procesar y corregir los datos satelitales para eliminar errores. Luego se modelaba el campo gravitacional terrestre utilizando armónicos esféricos, una técnica matemática que permite describir funciones complejas sobre la superficie de una esfera. A partir de esos cálculos se construían modelos geodésicos que relacionaban las posiciones de los satélites con coordenadas precisas en la superficie del planeta. Con cada iteración, esos modelos reducían errores y mejoraban la precisión. Estos avances serían fundamentales para los sistemas de navegación satelital.
El Global Positioning System calcula posiciones midiendo el tiempo que tardan en llegar las señales de varios satélites; con al menos cuatro señales es posible determinar latitud, longitud, altitud y corregir el reloj del receptor. Pero estos cálculos solo funcionan correctamente si el modelo matemático de la Tierra es preciso. El trabajo de West contribuyó justamente a refinar esos modelos, aumentando la precisión de los sistemas de posicionamiento que hoy utilizan millones de dispositivos.