精通数学的NASA工程师

就在第二次世界大战之前，美国民权主义者A.菲利普·兰道夫（A. Philip Randolph）说服罗斯福总统结束在国防工业就业中基于种族，肤色和国籍的歧视。不久之后，在1941年，罗斯福发布了第8802号行政命令，促使包括美国国家航空咨询委员会（NACA的前身）在内的美国国家航空咨询委员会在内的多个机构开始雇用黑人工人。

这为克里斯汀·达登（Christine Darden）铺平了道路。克里斯汀·达登（Christine Darden）于1967年在历史悠久的布莱克大学（Black University）获得了数学硕士学位，并被兰里研究中心（Langley Research Center）聘为NASA的全女性“人机库”。但是，她很快发现自己作为数学家的角色仅限于手动执行耗时的计算。为了进行她渴望的创新数学工作，Darden需要改头换面成为一名工程师。

Darden调任NASA男性主导的工程部门，后来获得了工程博士学位。她继续领导NASA的Sonic Boom小组的高速研究计划，尽管她从未停止过将自己视为数学家。她说：“尽管获得博士学位，但我可能更具有数学背景。” “我真的很喜欢这些数学方程在物理世界中的作用的故事。”

她的开创性工作为NASA在2016年启动的实验飞机（称为X飞机）研究的新时代奠定了基础。目标始终是加速采用更安静，更环保，更安全，更快和更高效的飞机-甚至是超音速的，其传播速度比声音快。

她所研究的基本问题，即音爆，始于飞机在飞行中将空气分子推开时。这样会形成一个不可见的锥形压力场，其尖端位于飞机机头上，其侧面围绕飞机。锥体与平面一起移动，并发出一系列以声速传播的压力波。随着飞机的加速，这些波变得越来越近。如果飞机超过音速（称为1马赫），则这些波会合并成潜在的破坏性冲击波，称为声波。

达顿说：“这听起来像是尖锐的雷声。”达登发表了50多篇有关超音速气流，襟翼设计以及音爆和最小化的高升力机翼设计的论文。

Darden拥有40年的职业生涯，于2007年从NASA退休。她曾在玛格特·李·谢特莉（Margot Lee Shetterly）的2016年《隐藏的人物》一书中与凯瑟琳·约翰逊（Katherine Johnson），多萝西·沃恩（Dorothy Vaughan）和玛丽·杰克逊（Mary Jackson）一起出演，这三位是美国宇航局的黑人女性数学家，在太空竞赛的关键时刻做出了重要贡献。所有四名女性在2019年因其科学贡献而被授予国会金牌。

Quanta Magazine最近与Darden交谈，讲述了她在NASA工作的经历，如何使快速飞行的飞机更安静以及她秘密访问与学童和女童子军的对话。为简化起见，访谈进行了压缩和编辑。

我的母亲讲了一个故事，那个故事是在我5岁时给我一个会说话的洋娃娃的故事。她很失望，因为我没有玩洋娃娃，而是把它剪开，看看它为什么说话。我还帮助我父亲在他的汽车上工作并换了油。当女孩在里面玩耍时，我和男孩在街上骑自行车，滑冰和比赛。

我们住在夏洛特郊外的北卡罗来纳州联合县。我妈妈在一所两室制学校里教书。 [1946年]我4岁时，母亲带我和她一起上学。她说我可以在外面玩，但是我要和谁一起玩？我留下来，做了一年级的工作。 [在年底]，她将我升入了二年级。

人造卫星发射时，我是1957年10月4日上高中的。我为俄罗斯将我们带入太空感到兴奋。另外，我上了位于NACA附近的弗吉尼亚州汉普顿的大学。约翰·格伦（John Glenn）的游行队伍在校园里骑马。因此，肯定也有这种影响。

[1967年]取得应用数学硕士学位后，我被聘为高速航空部门的数据分析师。我们是女数学家，他们帮助男工程师为军事和飞机公司创建了有关机翼和气流形状的文档。工程师有计算尺和机械计算器，但不喜欢进行计算。因此，主管计算机分配了小姐来做这项工作。

尽管我们绘制了数字，但它不是创意。我仍有一些法国曲线可以通过数据点绘制平滑线。

那是什么感觉那些年您曾经与男工程师交谈过吗？

是的，我经常在完成任务后做。有一次，工程师要求我通过编写计算机程序来完成他的工作。这是一个有趣的任务。当我结束时，他说我的程序给出了错误的答案。我查看并再次运行。他笑着说：“那还不对。”

我不喜欢笑声我的工作没错。在给我分配任务之前，我查看了他所做的工作，发现一个标志错误。当我纠正他的错误并再次运行代码时，数字看起来不错。

好吧，我后来问一个朋友，为什么所有的男人都从事工程，而所有的女人都从事计算机。我以为是因为我们拥有数学学位，而他们拥有工程学位。但是她告诉我，有些男工程师拥有数学学位。

我想从事工程学。工程领域的人从事研究，进行演讲，撰写和发表论文，并获得了晋升。另一方面，这些妇女遵循工程师的命令。有时他们甚至不知道自己在做什么。他们没有演讲，即使在他们的帮助下也没有在论文上得到认可，也没有得到晋升。

在那段时间里，您知道其他“隐藏人物”或他们的作品吗？

多萝西·沃恩（Dorothy Vaughan）从我这条街上住下来。她始于1943年，所以她领先我24年。玛丽·杰克逊（Mary Jackson）和凯瑟琳·约翰逊（Katherine Johnson）比我领先15岁。凯瑟琳的女儿是我的同班同学[成长]。我和凯瑟琳一起在教堂里唱歌了50年。我去了她的办公室几次。我遇到了一些与她共事的人。但是，我从未在NASA上读过任何关于她或其他人所做工作的信息，因为他们的工作确实被隐藏了。我在“隐藏人物”中了解了他们的工作。

我要求转学到工程学，我的上司说这是不可能的。所以我去找导演，问为什么背景相同的男性和女性被分配不同的工作。他说：“您知道，以前没有人问过我这个问题。”我说：“好，我现在要问。”

我和办公室里的一些女士交谈过，但他们对此不感兴趣。也许他们没有外向。当然，玛丽·杰克逊（Mary Jackson）很外向。一位工程师建议她去一所单独的中学读证，以便美国宇航局让她在风洞中工作。她做到了这一点，并在风洞工作，但从未在那里得到晋升。

我的主管要求我从有关声爆最小化的论文中编写方程式。作者假设一个等温的气氛-（意思是温度在整个过程中都是恒定的）-但是我将真正的气氛放入了代码中。最终，我发表了关于该主题的文章。我也开始攻读机械工程博士学位，因为我不想让任何人说我做不到这一工作。

完成计算机程序后，我们输入变量，例如飞机的长度，重量，高度和马赫数。输出给出了等效的面积分布（用于设计飞机，使我们可以最大程度地减少吊臂）。这样，我们开始设计飞机。

在风洞中，对于我们的设计，压力锥内部和外部的压力差比基准平面小得多。但是，我们需要飞越人们以获取有关人们如何容忍最小化繁荣的反馈。波音公司在芝加哥和俄克拉荷马城进行了一次试飞。一旦开始，人们打电话报告他们家中的薄石，窗户和好瓷器的损坏。此后，[1971年]美国取消了该计划，并禁止在地面上进行商业超音速飞行。该法律仍然存在。

但是超音速运输仍然很受欢迎。最终，在1980年代后期，国会出资解决了超音速轰炸机的环境问题，包括噪音和轰炸机本身，以及可能破坏臭氧的问题。他们要求我召集美国各地的每个人来研究音爆，以便在兰利举行为期两天的全国会议。

我领导了研究程序的设计和运行计划（结果）。我们在风洞中进行了多年的测试，以证明有效的方法。然后，DARPA借用了两架F5超音速空军飞机在2002年前后在莫哈韦沙漠上进行测试。他们在面板之一上构建和粘贴面板，以使其与我们计算机程序中的等效面积分布相匹配。其他F5保持不变。当F5毫无变化地飞行时，您会听到控制室中的人由于响亮的嗡嗡声而大喊。但是示威飞机（上面有面板）的吊臂要软得多。有效！

我在那之后不久就退休了，但是很晚之后的2018年，美国宇航局与洛克希德·马丁公司（Skunk Works）洛克希德·马丁（Lockheed Martin）签订了一份合同，制造QueSST —一种良好的，低空超音速X [demonstrator]飞机。他们现在正在努力。它的鼻子很长，以至于它使用外部视觉来降落飞机。他们希望繁荣听起来像重击。

他们将进行飞行测试并获得有关噪音的反馈。然后，NASA会将数据提供给FAA，以请求更改规则。他们还在与其他世界噪声机构进行讨论，以修改法律，以便超音速飞机可以在全球飞行。

您工作的另一项重大遗产-《隐藏的数字》（Hidden Figures）也发生在您退休后。这是怎么来的？

玛戈特的父亲和我一起工作，我们将把孩子带到兰利的春季大野餐。所以我第一次见到玛格特是个女孩。后来，玛格特（Margot）在华尔街工作，但想写作-她的母亲教英语，并与玛格特（Macgot）合作写作。

有一天，玛格特和她的丈夫拜访了她的父母。当她父亲说：“哦，看，玛格特，某某某某小姐”，[他们一家人认识的黑人妇女]，他们正骑着教堂去教堂。 “她是兰利的计算机，是你的主日学老师。”然后她的父亲谈论了兰利电脑。 Margot的丈夫说：“好吧，如果Langley电脑做到了所有这些，我怎么可能从未听说过它们？”玛格特想：“也许我应该写那本书。”

那是她给我打电话的时候。很快，每次她到镇上吃午餐。有一次，我提到了伊莎贝尔·威尔克森（Isabel Wilkerson）撰写的《其他太阳的温暖》，该书讲述了黑人向北方和西方的迁移方式，并通过三个人讲述。这是一个伟大的故事和伟大的历史书。因此玛格特在她的书中既写了个人故事又写了历史。

现在您是公众人物，经常与学生团体和女童军部队对话。你在这本书之前做了这个吗？

是的，但是当我初次见到玛丽·杰克逊（当时我们俩还在美国国家航空航天局）时，她告诉我：“您知道我的表现评估不佳是因为我的上司说我花了太多时间上学吗？”记住，她从未在那里升职。

当她告诉我时，我说：“好，下次我去的时候，我不会告诉别人我要去哪里。 我只是说我要出去一个小时。” 当然，在短短几年内，他们为参观学校的人颁奖。 近年来，我一直在与全国各地的学生交谈。 年轻的女人总是会说：“我们不知道女人是那样工作的！” 女孩需要知道女人在做这项工作。