用纸和笔计算宇宙飞船的轨道，算出比电脑更可靠的数据，她助力美国实现登月计划；在充斥种族歧视和性别歧视的年代，在牛人云集的美国国家航空航天局（NASA），她打破“隐形天花板”，活成一个传奇。她就是NASA弹道计算数学家凯瑟琳·约翰逊。
1918年，约翰逊出生于美国西弗吉尼亚州，从小喜欢数数。“路上的台阶、洗过的盘子、银器的数量……任何可以数的东西，我都数了。”她渴望进入学校汲取更多数学知识，但由于美国当时的种族隔离制度，她所在的社区只允许非裔学生念到八年级。无奈，父母只能带她离家到200公里外求学。
凯瑟琳学习非常优秀，10岁就读了高中，15岁考入西弗吉尼亚州立大学。她依旧痴迷数学，选修了所有可以上的数学课。其中一位导师威廉·克莱托——第三位获得数学博士学位的非裔美国人，甚至专门给她“开小灶”，为她设计了一门空间几何课程。18岁时，凯瑟琳以优异的成绩毕业，获得了数学和法语双学位。
但即便如此，作为一名非裔女性，她当时能找到的工作也并不多。她当过一阵子老师，后来又回到母校攻读研究生，成为该校研究生院的第一名非裔女学生。然而，凯瑟琳在这里受到了前所未有的区别对待，不到一年，便离开了这所对她充满恶意的研究生院。此后的十几年里，她一直是一名家庭主妇，过着相夫教子的平静生活。
1952年，凯瑟琳的丈夫詹姆斯·戈布尔病倒了，几年后因病去世。迫于生计，她不得不重回职场。当时，美国和苏联的“太空竞赛”正进入白热化阶段，美国国家航空咨询委员会（NACA，是NASA 的前身）的目标是率先实现载人航天。而要实现这个目标，就必须处理大量数据。由于彼时还没有人们如今使用的高性能计算机，NACA便招聘了许多擅长数学的非裔女性进行复杂的计算。凯瑟琳对这份工作很感兴趣。1953年，她成功入职。
两个星期后，凯瑟琳被抽调到一个飞行研究小组中，负责计算空气动力系数。在这个全是白人男性工程师的小组，歧视无处不在：明明是凯瑟琳的计算成果，报告上却只能署别人的名字；她做着最核心的工作，却只能拿最微薄的薪水。她和NACA里的非裔女性们被忽略、被物化，成了别人口中“穿裙子的计算机”。
这一回，在遭遇歧视时，凯瑟琳没有选择一走了之。每次写报告，不管能否递交成功，她都会签上自己的名字。当遇到不清楚的问题，她一定要刨根问底，不管其他同事会对她翻多少个白眼。当被告知女性不能参加简报会时，她反问法律中是否有这条规定——答案当然是否定的，于是她争取到参加简报会的资格，成为整个会议室里唯一的女性。
很快，凯瑟琳就在工作中证明了自己的天赋和能力。她说：“那些人都有数学学位，可他们却忘了自己学过的知识，但我还记得。”此后，她得到了重用，参与到美国多项太空探索计划中。
1961年，她为“水星计划”的“自由7号”飞船做了轨迹分析，帮助宇航员艾伦·谢泼德顺利完成飞行任务。这是美国首次实现载人航天飞行。1962年，电脑已经被应用于航天飞行轨道的计算中。但比起电脑，人们还是更愿意相信凯瑟琳。最经典的一幕发生在“友谊7号”飞船发射之际，宇航员约翰·格伦进入驾驶舱前，要求必须由凯瑟琳重新检查相关计算结果。“如果她说没问题了，我才算准备好。”最终，格伦进入太空，乘飞船完成了绕地球飞行3圈的任务。1969年，凯瑟琳计算出“阿波罗11号”飞往月球的轨迹，帮助美国的登月计划取得成功。
1986年，凯瑟琳从NASA退休。在职业生涯的后期，她作为飞行动力学和控制部门的一员，参与了航天飞机计划、火星任务计划等。尽管她对美国的航天发展作出了突出贡献，但很少有人知道她的名字。直到2015年，她被授予总统自由勋章，才开始在美国受到关注。之后，以她为原型的电影《隐藏人物》被提名奥斯卡最佳影片，凯瑟琳·约翰逊这个了不起的女性，才在更大范围内为人所知。
不论外界关不关注她过往的成绩，凯瑟琳晚年都过得很充实。退休后，她喜欢旅行、打桥牌、看体育比赛，以及与家人共度时光。她也经常参加会议和活动，向学生讲述自己的职业生涯，鼓励年轻一代从事STEM（科学、技术、工程和数学）相关工作。凯瑟琳说：“我们将永远拥有 STEM。有些东西会从公众视野中消失，但科学、技术、工程和数学将永远存在。”
2020年2月24日，凯瑟琳去世，享年101岁。有人说，数学让她有了从地球走向太空的阶梯。她的一生也让人们明白了一个道理：人一出生就带着各种标签，但不要让这些标签阻挡你前进的脚步，实力将为你赢得真正的尊重。
（作者单位：北京大学地球与空间科学学院）
编辑 许晔/美编 苑立荣/编审 张培