Сегодня компьютеры распространены повсеместно. Вы читаете эту статью прямо сейчас на каком-либо вычислительном устройстве.
Однако до того, как компьютеры стали машинами, компьютерами называли людей, которые что-то вычисляли.
На заре существования NASA в космических программах вычисления выполняли люди-компьютеры, и в основном это были женщины.
Подробнее о человеческих компьютерах NASA и о том, какую роль они сыграли в развитии космических полетов, вы узнаете из этой статьи.
Впервые термин "компьютер" появился в начале XVII века. Первое известное упоминание этого слова в письменной форме датируется 1613 годом.
Компьютером (вычислителем) назывался человек, который что-то там вычислял, так же, как пекарем – тот, кто что-то пек, а уборщиком – тот, кто убирал. Первые компьютеры в основном занимались вычислением орбит планет. Многие математики эпохи Ренессанса называли себя компьютерами так же часто, как и математиками.
Работа компьютера часто была вступительной ступенью перед тем, как стать полноценным ученым. Компьютеры помогали вычислять положение кометы Галлея, а позднее, в конце XVIII и начале XIX веков, их использовали в Великобритании для составления навигационных таблиц для кораблей.
На тот момент профессия компьютера в основном была делом мужчин. В это время всего лишь несколько женщин работали компьютерами. Например, Мэри Эдвардс, которая была нанята Британским советом по долготе. Она была одним из 35 человеко-компьютеров, которые вычисляли положение Солнца, Луны и планет в разное время суток для таблиц, используемых для навигации на море.
Когда американцы создавали свои собственные навигационные таблицы, одним из лучших компьютеров была женщина по имени Мария Митчелл, которая стала профессиональным астрономом и открыла комету, которую назвали "Комета Мисс Митчелл".
Во второй половине XIX века произошел переворот в найме компьютеров. Если раньше женщин в основном исключали из числа вычислителей, то теперь их активно искали. Работа с вычислениями не требовала физического напряжения, и женщины обычно получали более низкую зарплату, чем мужчины. Нанимая женщин, можно было получить больше вычислений за те же деньги.
По мере роста проектов, требующих более обширных вычислений, США создали Национальную метеорологическую службу, которая изначально находилась под управлением армии. Она широко использовала компьютеров в своих прогнозах.
Обсерватория Гарвардского университета создала группу, известную как Гарвардские компьютеры. Группой руководил астроном Эдвард Чарльз Пикеринг. Хотя Пикеринг считал, что сбор данных в астрономических обсерваториях - не лучшая работа для женщин, на его решение нанимать женщин вместо мужчин повлиял ряд факторов. Например, мужчинам платили гораздо больше, чем женщинам, поэтому он мог нанять больше сотрудников при том же бюджете. Хотя некоторые из сотрудниц Пикеринга были выпускниками астрономических факультетов, их заработная плата была аналогична заработной плате квалифицированных рабочих. Обычно они зарабатывали от 25 до 50 центов в час (от 7 до 15 долларов по курсу 2022 года), что было больше, чем получал фабричный рабочий, но меньше, чем офисный работник.
К 1880 году все компьютеры Гарварда были женщинами.
Женщинам было поручено классифицировать и каталогизировать звезды и огромный поток данных, поступающих от астрономов.
Помимо расчетов погоды и астрономии, в это время требовались множество ручных вычислений. Целые книги были заполнены таблицами тригонометрических расчетов, гидродинамики и других инженерных вычислений. Инженеры и ученые полагались на эти книги в эпоху, когда механические компьютеры еще не существовали.
Первая мировая война привела к созданию больших групп женских компьютеров, которые составляли артиллерийские и навигационные таблицы для нужд военных.
Принципы работы этих человеческих компьютеров на самом деле не сильно отличался от того, как работают электронные компьютеры сегодня.
Компьютерам предоставлялись очень конкретные вычисления для выполнения. Обычно работа разбивалась на ряд шагов, их еще называют алгоритмами. Задачи обычно распределялись между командами, и это называлось многозадачностью. Затем те же самые вычисления часто поручали разным группам для повышения надежности. Если одна группа допустила бы ошибку, то ее могла заметить другая группа.
Если этот процесс кажется вам тяжелым и затратным по времени... тогда, вероятно, вы можете понять, почему разработали машинные вычисления.
История использования компьютеров NASA начинается задолго до создания самой NASA. Она начинается с создания Лаборатории реактивного движения (JPL) в Калифорнии в 1930-х годах.
вой женщиной-компьютером в JPL была Барбара "Барби" Канрайт. Она присоединилась к JPL в 1939 году и занималась чрезвычайно сложными вычислениями, которые иногда занимали недели. Ей приходилось рассчитывать эффективность различных ракетных топлив или ракетное уравнение.
Ракетное уравнение, если вы не знаете, это дьявольски сложное уравнение, определяющее количество топлива, необходимого для запуска чего-то на ракете. Допустим, у вас есть груз в 100 килограмм, который вам нужно запустить. Это потребует определенного количества энергии, которое, в свою очередь, потребует определенного количества топлива.
Проблема в том, что топливо имеет массу, и она требует добавочного топлива, а затем контейнер для этого топлива тоже требует топлива.
Когда началась Вторая мировая война, женщину по имени Мейси Робертс поставили во главе компьютеров JPL. Им нужно было значительно расширить свою программу компьютеров для нужд военных, и Мейси решила создать отдел, состоящий исключительно из женщин-компьютеров. Это было сделано как для согласованности отдела, так и потому, что из-за войны мужчин было немного.
В Виргинии Национальный комитет по аэронавтике или NACA, предшественник NASA, создал в Лэнгли Мемориальную авиационную лабораторию.
Лэнгли также нуждался в команде компьютеров для проведения вычислений по тестам в аэродинамической трубе. В 1935 году была нанята основная группа из пяти женщин, чтобы быть компьютерами для Лэнгли.
В 1940-х годах команда расширилась из-за потребностей военного времени, и лаборатория Лэнгли сделала тогда весьма необычный шаг, нанимая афроамериканских женщин в качестве компьютеров.
Из-за "законов Джима Кроу" (о расовой сегрегации) в Виргинии в 1940-х годах темнокожие женщины-компьютеры вынуждены были работать в другом здании, отдельно от своих белых коллег, а также использовать отдельные туалеты и столовые. Программа была объединена после войны, когда NACA интегрировала все свои учреждения.
Большинство продвинутых вычислений, проведенных во время Второй мировой войне, были выполнены женщинами.
Вместо терминов, таких как "человекочасы", некоторые подрядчики использовали термины "килогерл" - единица, означающая 1000 часов рабочего времени компьютера (практически все из которых были женщинами).
Точно так же термин "девичий год" использовался для более крупных вычислительных проектов, которые требовали более года комбинированного времени вычислений.
Вычислители сыграли заметную роль во время Второй мировой войны, в частности, их работа была неоценима в разработке "Манхэттенского проекта".
В атомном проекте СССР также участвовали женщины-вычислители, которые использовали, в частности, электромеханические клавишные арифмометры:
В расчётном бюро была введена строжайшая дисциплина, установлена норма расчёта точек в смену (около 1000). Расчётчиками были в основном высококвалифицированные женщины, как правило с университетским образованием. Тогда не было автоматических ручек, приходилось макать ручку в чернильницу. Стена перед расчётчицами была забрызгана чернилами, так как левой рукой они нажимали на клавиши арифмометра «Мерседес», а правой вписывали цифры в большие полотна, которые затем передавали соседу для расчёта другой характеристики. Какой — они не знали.
В 1950-х годах началась программа космических исследований США. Это вызвало взрыв потребности в новых и более мощных компьютерах. Хотя в 1950-х годах начали строить первые электронные компьютеры, они были слишком дорогими и еще не могли превзойти группу людей с карандашами и бумагой. Человеческие компьютеры все еще были необходимы для выполнения фактических вычислений, которые позволяли запускать людей и спутники на орбиту. Электронные компьютеры были использованы для решения уравнений, связанных с космическими полетами, однако ранние инженеры NASA еще не очень им доверяли. Они считали, что человеческие вычисления будут более точными, потому что к этому они привыкли.
Когда появились первые электронные компьютеры, их часто передавали для работы человеческим компьютерам, так как считалось, что это является их профессиональной обязанностью. Таким образом, многие первые программисты компьютеров были теми же женщинами, которые были человеческими компьютерами. Так шесть женщин-вычислителей стали программистами первого электронного компьютера ENIAC.
Поскольку NACA, а затем NASA, так сильно зависели от женских компьютеров, они вели политику, которая не была общепринятой. Женщины, работавшие там, получали гораздо более высокие зарплаты, чем они могли бы заработать в другом месте за аналогичную офисную работу, им предоставлялся отпуск по уходу за ребенком, хотя и неоплачиваемый, и женщины семейные и с детьми принимались на работу, что было очень необычно для того времени.
В конце 50-х и начале 60-х годов, когда космическая программа начала запускать свои самые важные миссии, это были эти женщины (их число уже насчитывало сотни по всей стране), которые были ответственны за расчет орбитальных траекторий, от которых зависел успех или неудача миссий.
Эти компьютеры работали над "Эксплорер 1", первым американским спутником, вышедшем на орбиту, серией непилотируемых миссий по исследованию Луны "Рейнджер", и еще более сложные миссии "Сервейер", которые с июня 1966 по январь 1968 года отправили на поверхность Луны семь роботизированных аппаратов, все они должны были быть рассчитаны вручную.
Компьютеры выполняли все задачи, связанные с пилотируемыми миссиями, включая программу "Аполлон".
Есть несколько компьютеров, которые заслуживают особого упоминания. Кэтрин Джонсон была черной женщиной, работавшей в лаборатории Лэнгли в Виргинии. Она получила степень доктора в области математики, став третьей афроамериканкой в истории США, которая это сделала, и начала работу компьютером в NACA в 1953 году. Она быстро завоевала репутацию одного из лучших компьютеров. Именно она рассчитала траекторию для Алана Шепарда в первом пилотируемом космическом полете NASA в 1961 году.
Когда Джон Гленн совершал орбитальный полет вокруг Земли, он лично запросил, чтобы Джонсон проверила расчеты, выполненные электронным компьютером, потому что он больше доверял ей, чем машине.
Она стала первой женщиной в NASA, которой была присвоено авторство за отчет, названный "Определение угла азимута при выходе на геосинхронную орбиту выбранной земной позиции".
К моменту миссий "Аполлон" она была более чем просто компьютером, но ее навыки все еще были востребованы. Она проверила орбитальные траектории для миссии "Аполлон 11" и помогла миссии "Аполлон 13", когда пришлось рассчитывать ее возврат буквально на лету.
Она работала в NASA до 1986 года, была удостоена медали Свободы и стала героиней фильма под названием "Скрытые фигуры".
Другая женщина, которая начала свою карьеру как компьютер, и о которой следует упомянуть, - Сью Финли.
Сью Финли начала свою карьеру в JPL в 1958 году в компьютерном пуле... и до сих пор работает в JPL. Сегодня она является специалистом в системе глубокого космоса NASA и создает программное обеспечение для общения с межпланетными космическими аппаратами.
Она в возрасте 85 лет все еще успешно и полноценно работает, и, вероятно, это последний человек, который до сих пор трудится в NASA, начав свою карьеру как человеческий компьютер.
Я полагаю, что большинство из вас можете завершить конец этой истории. К концу 70-х годов компьютеры стали достаточно мощными и дешевыми, и люди больше не могли конкурировать с ними. Инженеры преодолели свое первоначальное недоверие и научились полагаться на результаты, которые им давали машины. Вот почему теперь мы больше не используем термин "компьютер" для определения людей.
Тем не менее, в течение примерно ста лет большая часть математической работы, необходимой для таких областей, как инженерия, астрономия и навигация, выполнялась командами человеческих компьютеров, подавляющее большинство из которых были женщины.
Если бы не они, современный мир выглядел бы совершенно иначе.
