格拉迪斯·韦斯特的数学能力帮助实现了 GPS

科学新闻的年鉴并不总是尽可能地全面。因此， PopSci 正在努力通过《In Hindsight》系列纠正这一记录，该系列介绍了一些我们遗漏的贡献人物。阅读他们的故事并探索我们 150 周年纪念报道的其余部分。

没有多少人能够活得足够长来亲眼目睹他们的发明改变世界，但格拉迪斯·韦斯特可以算作其中之一。

韦斯特是一名退役海军数学家，他率先建立了地球大小和形状（又称大地水准面）的数学模型，这是当今 GPS 网络的基础。自 1978 年推出以来，卫星导航系统几乎触及了地球上私人和公共生活的各个方面——从应急响应和电网系统到逐向导航和股票交易所计时。然而，韦斯特的贡献在近 40 年间一直不为公众所知。

格拉迪斯·梅·韦斯特（娘家姓布朗）于 1930 年 10 月出生于弗吉尼亚州丁威迪县。她是农村农民的四个孩子之一，也是大萧条时期的孩子，她从小就知道自己不想整天在父母的土地上种植烟草。但女性和黑人美国人的机会都很少。

许多关于韦斯特生活的描述都表明她早年热爱数学和计算机编程，但她表示，是需要而不是热情驱使她进入该领域。“我的老师鼓励我走一条能给我带来想要的未来的道路，”她向PopSci讲述道。二战期间和战后，科学的快速发展使数学家供不应求，韦斯特的老师看到她可以以一种能让她脱颖而出的方式在该领域取得成功。但这并不是说她没有爱上自己的工作。“当我开始主修[数学]时，我意识到它确实适合我的个性：干净、有序、循序渐进，”韦斯特回忆道。

韦斯特是高中毕业生代表，并获得了奖学金，进入弗吉尼亚州立学院（现为大学），这是一所历史悠久的黑人学院。韦斯特在 2020 年的回忆录中写道：“我决心尽我所能做到最好，并吸收尽可能多的知识，就像一个农场小女孩可以掌握的那样。”

获得数学学士学位后，她申请了一系列弗吉尼亚州当时实行种族隔离的州政府职位，但屡屡被白人男性抢走。于是她回到弗吉尼亚州，并于 1955 年获得硕士学位。一年后，她加入了弗吉尼亚州达尔格伦的美国海军试验场，负责编写大型计算机程序。在达尔格伦任职期间，韦斯特打破了社会和科学壁垒，她是该校聘用的第二位黑人女性。事实上，她的一些早期贡献帮助塑造了一个屡获殊荣的计算机程序，该程序确定了冥王星相对于海王星在太空中的运动方式。

多年来，她继续为更多具有里程碑意义的项目做出贡献，其中最重要的项目与卫星精度有关。她对飞船能在太空停留多长时间以及它们能带回多少数据感到着迷。她对这些项目所引发的竞争尤其印象深刻，尤其是 1957 年苏联的人造卫星。她对观看卫星发射从不感到厌倦。

1978 年，她成为 Seasat 实验性海洋卫星项目的项目经理。该项目的硬件将收集海浪高度、水温和冰山存在等现象的数据，也是第一个表明轨道器可以提供有关海洋见解的项目。尽管该项目仅持续了 110 天，但韦斯特团队为 Seasat 所做的计算考虑了可能扭曲地球形状的引力和潮汐力，从而创建了一个极其精确的地球模型。如今，许多现代卫星系统都依赖该大地水准面来精确定位地面上的接收器（如智能手机、汽车和救护车）。

尽管韦斯特取得了成功，但她和许多女性一样，经常不愿展示自己的工作成果。20 世纪 80 年代初，为了克服这一挑战，她加入了国际司仪俱乐部，该俱乐部是国际司仪协会的女性对应机构，是一个促进沟通和领导技能的教育性非营利组织。“我能够达到一定的舒适度，”她说。

很长一段时间里，甚至连她的孩子们都不知道她的影响，以及她丈夫艾拉·韦斯特（Ira West）的影响，艾拉·韦斯特是达尔格伦大学的数学家。他负责指导地弹道和反潜战软件系统的开发，为许多先进的导弹系统铺平了道路。“我从来都不知道父母每天在工作中做什么，因为一切都是绝密的，”韦斯特的女儿卡罗琳·奥格斯比说。“现在才明白他们的工作有多重要，以及妈妈的工作对我们的日常生活有何具体影响，真是太不可思议了。”

2017 年，海军水面作战中心达尔格伦分部的一名指挥官在黑人历史月庆祝活动中表扬了韦斯特，韦斯特的贡献终于得到了认可。2018 年，她被选入空军太空与导弹先驱名人堂。

91 岁的韦斯特仍然是当地社区和大学姐妹会 Alpha Kappa Alpha 的活跃成员。今年早些时候，美国交通部将她列入了总部内的星光大道。虽然她总是乐于谈论工作，但她真正希望人们记住的只有一件事，那就是她自己的非凡经历：“天空不再是极限，”韦斯特说。“设定一个目标，当你实现它时，再设定另一个目标。”