Katherine Johnson, ses travaux incroyables !

Elle nous a quitté il y a quelques jours… Cette grande dame de la conquête spatiale a apporté sa pierre à l’édifice sur tellement de plans que sa disparition mérite assurément une mise en lumière. Chacun a sa manière lui rend un petit hommage. Moi j’ai choisi d’énumérer quelques uns des sujets sur lesquels elle a planché.

Katherine Johnson, à la NASA en 1966

Je regrette un peu de ne pas en avoir parlé dans cet ancien billet « Rendez-vous avec la Lune » lorsqu’il était question des hommes et des femmes qui ont rendu cette mission possible… parce qu’elle y a joué un rôle important, assez peu connu du grand public.

Alors, qui était-elle ?
Mathématicienne avant tout (elle adore « compter » depuis son plus jeune âge), elle est aussi physicienne, ingénieure spatiale et dédie sa vie à la compréhension et description du Monde et à l’innovation par les calculs… Elle a fait partie du cercle restreint des premiers conquérants de l’Espace avec la NASA. C’est absolument incroyable d’autant plus que, afro-américaine née en 1918, elle s’est retrouvée à grandir et faire évoluer ses appétences scientifiques, dans un pays en pleine ségrégation. La partie n’était pas gagnée d’avance, c’est le moins qu’on puisse dire. Malgré tout, par son caractère, sa passion et sa persévérance, elle réussit de grandes choses !

Ses domaines de prédilection
Elle a de très grandes capacités en calculs et en géométrie analytique ! C’est un domaine mathématique dans lequel les figures géométriques à étudier et leurs propriétés sont décrites par des équations grâce à un système de coordonnées dans les 2 ou 3 dimensions de l’espace. Et en astronomie, évidemment, c’est indispensable de passer par là, ne serait-ce que pour décrire les orbites des planètes… Vous imaginez la tête des équations !

Et pour se mouvoir dans le ciel et l’espace alors ? La géométrie analytique est bien sûr un outil puissant pour décrire le mouvement d’un aéronef ou d’un engin spatial : prévoir sa trajectoire, sa stabilité sous l’influence des différentes forces, optimiser son contrôle … Mais c’est néanmoins complexe, comme on peut l’imaginer.

Sur quoi a-t-elle travaillé précisément ?
Katherine Johnson se creuse donc les méninges sur pas mal de sujets en utilisant cette approche de géométrie analytique qu’elle maîtrisait si bien.
Elle travaille par exemple sur des problématiques liées à la turbulence de sillage des avions, ces tourbillons qui se forment à l’arrière et qui diminuent la performance de l’avion. Un phénomène qui peut aussi conduire au décrochage dans certaines phases de vol et perturber l’écoulement d’air autour de tout autre objet (un autre aéronef) situé dans ce sillage.
En 1953, Katherine analyse des années de données de vol pour voir l’incidence de la turbulence de sillage sur les crashs d’avions. 

La turbulence de sillage peut induire le crash d’un avion

Elle travaille également sur la mise en équation des trajectoires de capsules spatiales et a été co-auteur de nombreux rapports scientifiques. Il fallait ainsi mettre en équations des trajectoires pour une mise en orbite autour de la Terre ou bien pour le décollage d’une navette spatiale et son amerrissage en un endroit prévu en tenant précisément compte de tous les paramètres influents.
Dans les années 60, les premiers ordinateurs commencent à entrer en scène pour les calculs ! Mais pour le premier vol spatial habité (programme Mercury),  l’astronaute John Glenn demande à la NASA que ce soit Katherine John qui vérifie les calculs qui sortent des machines ! Il ne voulait pas laisser sa vie entre les mains de calculs issus d’un ordinateur dont on n’était pas sûr ! Katherine refait tout à la main, avec persévérance, et confirme les données. John Glenn part alors, l’esprit serein.

Plus tard, elle travaille sur la mission Apollo et notamment, sur le rendez-vous spatial ou comment faire pour que le module de commande et le module lunaire après sa mission au sol lunaire se rencontrent et s’arriment l’un à l’autre ? De nombreuses contraintes sont à prendre en compte pour satisfaire ce rendez-vous de la plus haute importance ! Il fallait absolument calculer avec précision le moment où le module lunaire devait décoller pour rencontrer l’orbite du module de commande.
On sait bien que la mission fut un succès ce qui signifie que tous les calculs de Katherine Johnson étaient parfaitement justes !

Un exemple pour beaucoup d’hommes et de femmes
Elle nous a quittés mais sa réussite et ses apports scientifiques prouvent encore une fois que tous et toutes, devons poursuivre nos rêves et nos appétences … Il faut au moins essayer !
Certains disent qu’elle a rejoint les étoiles. C’est une bien jolie image !

Dessin Gilles, du blog Comicscience

N’hésitez pas à consulter notre article dédié à Katherine Johnson sur Kidi’Science.

Pour en savoir plus
– « The Life and Pioneering Contributions of an African American Centenarian: Mathematician Katherine G. Johnson », Notices of the American Mathematical Society, Volume 66, Number 3, Mars 2019, Lien
http://info.cricketmedia.com/rs/357-NUK-896/images/CKT1907_19_PathToTheMoon%20%281%29.pdf

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.