为美国太空竞赛做出重要贡献的黑人女性航天工作者

北京时间 2 月 19 日，美国 NASA “毅力号” 火星车在历经七个月的飞行后成功登陆火星。与它一起来到火星的还有一架使用 Linux 系统的直升机 “机智” 号。NASA 在 GitHub 上开源了该直升机中的 Linux 系统。

原来代码也可以 “上天”。事实上，在 NASA 的众多航天大事记背后，一直都有一群负责写代码的程序员们。其中，有一位名为克里斯汀・达登（Christine Darden，下称 “达登”）的黑人女工程师，曾经用手中的代码，实现了阿波罗太空飞行任务。

图 | 克里斯汀・达登（来源：NASA）

达登出生于 1942 年 9 月 10 日，现年 79 岁。她的父亲是保险公司的一名职员，母亲是一位老师。从小，他们便尽可能地给达登提供良好的教育。在他们的影响下，还是小学生的达登就对拆卸和组装机器零件有着浓厚的兴趣。

1957 年，人造卫星的发射给高中时期的达登带来了很大的启发；大学期间的她在母校弗吉尼亚州汉普顿大学见证了第一个绕地球飞行的美国宇航员约翰・格伦（John Glenn）凯旋归来的游行队伍。

1962 年，达登顺利地从大学毕业，并拿到了数学学士学位和教师资格。此后，在结束其短暂的高中教学工作之后，21 岁的她与一位中学数学老师结婚。1965 年，达登被邀请担任弗吉尼亚州立大学的研究助理并在该校继续学习。1967 年，她被美国航空航天局兰利研究中心（Langley Research Center）聘用为数据分析师。

达登是第一位在美国航空航天局兰利研究中心担任最高职位的非裔美国人。在其四十余年的科研生涯中，她把大部分时间都用来研究 NASA 的超音速飞行和音爆等问题，并在 41 岁时获得乔治・华盛顿大学工程学博士学位。

作为一名黑人科研人员，达登能够顺利进入 NASA 工作，也得益于美国第 32 任总统罗斯福颁布的一项行政命令。在二战之前，美国有一个叫 A. 菲利普・兰道夫（A. Philip Randolph）的民权活动家，他多次劝说罗斯福总统清除在国防工业就业领域对种族、肤色和国籍的歧视。达登出生前一年，罗斯福发布行政命令，敦促包括美国国家航空咨询委员会在内的相关机构开始雇佣黑人员工。

1967 年，25 岁的达登来到美国航空航天局，她主要负责为兰利研究中心的工程师编写程序和处理数字等方面的工作。八年时间里，她都在做着这项工作。虽然她也希望成为美国航空航天局的工程师，但主管并没有给予她这样的机会。不过，因为她主动出击且有优秀的技术能力加持，三周后，主管将她调岗至工程部门。她也一度成为美国航空航天局兰利研究中心少有的航空航天女工程师之一。

在成为美国航空航天局的工程师之后，她的首个任务就是编写用在音爆上的计算机程序。音爆，即当物体在空气中运动的速度突破音障、并产生冲击波时伴随而来的巨大响声，它往往在处于飞行状态中的飞机将空气分子推开时产生。飞机在此时会创建出一个不可见的圆锥形压力场，该压力场的尖端在飞机的机头位置，其侧面围绕着飞机。锥体与平面一起移动，发出一系列通过声速传播的压力波。随着飞机的加速，这些压力波会越来越近；如果飞机飞行的速度超过音速，这些压力波就会合并成声波，即具有潜在破坏性的冲击波。

达登的工作目标始终是研究那些更安静、更环保、更安全和更高效的飞机。为此，她发表了五十多篇和超音速气流、襟翼设计、音爆以及高升力机翼最小化设计等主题相关的论文。

近期，在达登被问及是否有飞机在使用她的设计时，她回答说：“在风洞中，我们所设计的压力锥的内部和外部的压力差比基准平面小得多。不过，我们需要从民众那里获取他们对飞机噪音容忍度的反馈。波音公司曾在芝加哥和俄克拉荷马城进行过一次试飞。当飞机开始工作后，民众打电话报告他们家中的薄石板、窗户和瓷器受到了损坏。所以，美国在 1971 年取消了这项计划，并禁止飞机在地面上进行商业超音速飞行。目前，该法律仍然存在。”

她进一步解释道：“不过，超音速运输仍然非常受欢迎。在 20 世纪 80 年代后期，国会出资解决了超音速轰炸机的环境问题，其中包括噪音、轰炸机本身以及是否可能破坏臭氧等问题。他们要求我召集美国所有研究音爆的人参加在兰利研究中心举行的全国性会议。我主要负责领导研究程序和运行计划的设计。为了证明方法有效，我们在风洞中进行了多年的测试。2002 年前后，美国国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency）借用了两架 F5 超音速空军飞机并在莫哈韦沙漠上开始了测试。他们在其中的一架上面构建和粘贴面板，使其能够与我们计算机程序中的等效面积分布相匹配，而另一架 F5 保持不变。当 F5 保持毫无变化地飞行时，能够听到控制室中的人因为响亮的嗡嗡声而大喊，不过有面板的那架飞机的吊臂要软得多。测试出的结果证明方法是有效的。”

达登表示，在工作人员进行飞行测试并获得有关噪音的反馈后，美国航空航天局会将相关数据提供给美国联邦航空管理局（Federal Aviation Administration）以请求更改那项禁止商业超音速飞行的法律规则。他们还正在与其他的噪音机构一同讨论如何修改法律来方便超音速飞机在全球的飞行。

在美国航空航天局工作四十年后，达登于 2007 年正式退休。九年后，由 Margot 撰写的一本著作《隐藏的人物》（Hidden Figures）发表，里面介绍了包括达登在内的四位非裔女工程师的生平与个人故事。达登和其他三位黑人女性数学家被称作在美国太空竞赛的关键时刻做出重要贡献的人物。2019 年，这四位女性科学家还被授予了国会金牌。