初のGPS衛星打ち上げ (1978年)

こんにちは。私の名前はグラディス・ウェスト博士です。今日は、数字と人工衛星、そして世界中を覆う大きなパズルについてお話ししたいと思います。バージニア州の農場で育った少女時代から、私は数学が大好きでした。私にとって、数字は羊を数えたり、畑の広さを測ったりするためだけのものではありませんでした。それは、わくわくするようなパズルを解くための手がかりで、答えを見つけるたびに小さな勝利のように感じました。学校で、特に数学の授業で一生懸命勉強すれば、いつかもっと大きな問題を解決できるだろうと分かっていました。ただ、その問題がどれほど大きなものになるかは、その時はまだ知りませんでした。私は一生懸命勉強して大学に進学しましたが、当時は女性、特にアフリカ系アメリカ人の女性がそうすることはあまりありませんでした。でも、私は固く決心していました。数字への愛が、私の道しるべだったのです。

1956年に海軍の実験場で働き始めた頃、世界は今とは全く違いました。携帯電話に地図アプリがあって、自分のいる場所やアイスクリーム屋さんへの行き方を正確に教えてくれるなんてことはありませんでした。画面上の地図の助けなしに、町の向こう側に住む新しい友達の家に行こうとするところを想像してみてください。さて、広大で何もない海を渡る船や、雲の上を高く飛ぶ飛行機は、もっと大きな問題を抱えていました。周りに目印になるものが何もないとき、どうやって自分たちの正確な位置を知ることができたのでしょうか。これこそが、私と私のチームが解決するように与えられた大きなパズルでした。私たちは、地球上のどこにいる人でも、陸の上でも、海の上でも、空の上でも、いつでも自分の正確な場所を知る方法を発明する必要があったのです。それはまるで、世界規模の巨大なかくれんぼのようで、もう誰も本当に道に迷うことがないように、私たちが道具を作り出さなければなりませんでした。

では、私たちはどうやってこの巨大なパズルを解き始めたのでしょうか。それはすべて、バージニア州ダールグレンにある、優秀な科学者や数学者でいっぱいの部署での私の仕事から始まりました。私の仕事は、当時登場したばかりの強力なコンピューター、部屋全体を埋め尽くすほどの大きさで、ブーンという音を立てて動く巨大な機械を使って、信じられないほど複雑な数学の計算をすることでした。私の特別な任務は、これらのコンピューターをプログラミングして、地球の超高精度な数学モデルを作成することでした。皆さんは地球がビー玉やバスケットボールのような完璧な丸い球だと思っているかもしれませんが、そうではありません。実は、少しでこぼこしていて、北極と南極でわずかにつぶれており、真ん中の赤道あたりが少し膨らんでいます。私たちはこの形を「ジオイド」と呼んでいます。その正確な形をセンチメートル単位で知ることが、私たちの壮大なアイデア、つまり地球を絶えず周回し、地上の受信機と通信できる人工衛星システムの秘密の材料でした。このシステムが機能するためには、人工衛星が地球の形を完璧に知っている必要がありました。私の計算が、その不可欠で基礎となる情報を提供したのです。それはまるで、史上最も詳細な世界地図を描くようなものでしたが、絵の代わりに数字を使った地図でした。

何年もの間、私と私のチームは休むことなく働きました。私たちは、人工衛星や地上での測定から得られた膨大なデータを巨大なコンピューターに送り込み、昼も夜もプログラムを動かし続けました。私たちは、世界を変えることになるものの、目に見えない設計図を築いていたのです。そして、ついにその日がやって来ました。1978年2月22日です。私たちのすべての努力、何年にもわたる計算と再確認が、この息をのむような瞬間に結びつきました。私たちは、新しいシステムのための最初の人工衛星を打ち上げる準備ができていました。その名はナブスター1号です。管制室の雰囲気を覚えています。空気は期待で張り詰めていました。ピンが落ちる音も聞こえるほど静かでしたが、同時に興奮と緊張でざわついていました。私たちは皆、最終カウントダウンが始まると、巨大なスクリーンをじっと見つめました。「10… 9… 8…」。数字が読み上げられるたびに、私の心臓は胸の中で激しく鼓動しました。ロケットがついに点火され、打ち上げられると、深い地響きが部屋全体を揺らしました。私たちは息をのみ、燃えるような光が暗い空へと高く、高く昇っていくのを見守りました。そして、永遠のように感じられた時間の後、スピーカーから確認のメッセージが聞こえてきました。「ナブスター1号は、無事、軌道に乗りました」。部屋中に、大きくて喜びに満ちた歓声が沸き起こりました。私たちはやり遂げたのです。私たちの最初の星が空に輝き、道を示す準備が整いました。

最初の人工衛星ナブスター1号は、ほんの始まりに過ぎませんでした。それはまるで、私たちが空全体を覆うように設計していた、全く新しい星座に最初の星を置くようなものでした。その後数年間で、私たちはさらに多くの人工衛星を打ち上げ、それぞれが私たちの成長するネットワークの中で輝く光の点となりました。それらは非常に特定の軌道に配置される必要がありました。そうすることで、地球上のどの地点からでも、常に少なくとも4つの衛星が空に見えるようになるのです。それらが一緒になって、私たちが今「グローバル・ポジショニング・システム」、つまりGPSと呼ぶものを作り上げました。それは少し魔法のように機能しますが、実際には非常に賢い数学に過ぎません。各衛星は正確な時刻を含む特別な信号を送り、地上の小さな装置、例えばお父さんやお母さんの携帯電話に入っているような装置が、それらの4つの衛星からの信号を受信すると、それぞれの衛星からの距離を計算し、驚くほどの精度であなたの正確な位置を特定できるのです。それはすべて、私が作成を手伝った、あの精密な地球の数学モデルに基づいています。

ですから、次に公園への道を探すために携帯電話の地図を使ったり、画面上で自分の位置が小さな青い点として表示されたりするのを見るとき、あなたは私と私のチームが一生懸懸命に作り上げたシステムを使っているのです。私たちのパズルは、数学で全世界の地図を作ることでしたが、私たちはそれを解きました。私の仕事は長年、静かに行われてきましたが、それが毎日人々を助けていることをとても誇りに思います。このことは、学ぶことへの愛、特に数字への愛、そしてチームとして協力することが、世界中の何十億もの人々を助ける何かを生み出すことができるということを示しています。ですから、決して忘れないでください。世界で最も大きな問題でさえも、少しの数学とたくさんの努力、そして星に手を伸ばす勇気があれば、解決することができるのです。