凱薩琳科爾曼戈布林強森（，），本名克里奧拉嘉芙蓮高文，生於美國西維吉尼亞州白硫磺泉鎮，數學家與物理學家。美國首次及往後的載人太空飛行之所以成功，很大程度歸功於她在航天動力學範疇的計算資料。嘉芙蓮莊臣在美國太空總署及其前身美國國家航空諮詢委員會供職長達 35 年，擅長在數位電腦撰寫程式的輔助下作大量複雜的人工運算。她被視為最早在 NASA 工作的非裔女性科學家之一。 嘉芙蓮莊臣的實際貢獻包括為水星計劃飛行任務（其中包括艾倫謝潑德執行的美國人首次太空飛行和約翰格倫執行的美國人首次進入軌道環繞地球飛行）計算飛行軌跡、發射視窗和緊急回航路徑；計算太陽神登月計劃中登月艇和指揮艙的會合路徑。此外，她的計算亦為穿梭機計劃的啟 動以及火星探測計劃的籌備奠定了重要基礎。 2015 年，嘉芙蓮莊臣獲美國總統巴拉克奧巴馬頒授總統自由獎章。翌年，她獲頒史努比銀質獎章，以表揚她作為 NASA 員工對載人太空飛行任務的安全和成功所作出的重大貢獻。2019 年她獲頒授國會金質獎章，次年以 101 歲高齡辭世。 早年生活及教育 克里奧拉嘉芙蓮高文生於 1918 年 8 月 26 日，她是茱伊列特和約書亞高文四個孩子中最小的一個。茱伊列特是一位教師，約書亞則當過伐木工、農夫、水電工，一家名叫格林布賴爾渡假村的酒店打工。嘉芙蓮高文從小顯現出優異的數學才能。由於所在的格林布賴爾縣沒有為非裔學生提供八年級（即初中二年級）以上的公立學校服務，她的父母便安排她到州府查爾斯頓附近的學院鎮一所高中就讀，這所高中就在西維珍尼亞州立學院（，西維珍尼亞州立大學的前身）校園裡面，而當時她只有 10 歲。她的家人就在兩地之間來往，上學的日子留在學院鎮，夏天就回到白硫磺泉鎮。嘉芙蓮 14 歲便高中畢業，順理成章入讀傳統黑人大學西維珍尼亞州立學院。她完成了大學所有的數學課程。曾經指導過她的教授包括高中時期的導師、黑人女化學家及數學家安琪特納金和歷來第三位取得數學博士銜頭的非裔美國人威廉席費林克萊特等。克萊特更特別開辦專為嘉芙蓮而設的數學課程。1937 年嘉芙蓮 18 歲時，以最優秀（summa cum laude）成績畢業，取得數學與法語兩個學位。她也是姊妹會（一個由非裔大學生成立的姊妹會）的成員。畢業後，她移居維吉尼亞州的馬裡恩，在一所黑人公立高中擔任教師，教授數學、法語與音樂。 當她在 1939 年與第一任丈夫佔士戈布林結婚後，便放棄教職並報讀了一個數學研究課程，可是一年之後由於懷有身孕而退學。她是首位在摩根敦西維珍尼亞大學修讀研究學位的非裔黑人女性。嘉芙蓮經西維珍尼亞州立學院校長約翰W戴維斯引薦，成為自 1938 年最高法院裁決密蘇裡代蓋恩斯訴加拿大一案後，首三位入讀研究院的非裔美國學生之一，也是當中唯一一位女性。根據最高法院對該案的判決，所有聯邦州份都需向黑人學生提供對等於白人學生的教育機會，不論是容許兩者在同一學校上課，或提供相同數量的黑人學校予黑人學生入讀。 職業生涯 莊臣決心成為研究數學家，但這是當時非裔美國女性難以進入的領域。1952 年，在一次家族聚會中，親戚向她提及 NACA 正在為新成立的部門徵求數學家。位於維珍尼亞州漢普頓的蘭利紀念航天研究所（，蘭利研究中心的前身）當時正為其「制導及導航部」聘請白人和非裔美國人數學家。莊臣於 1953 年應聘入職。 根據國家遠見領導人計劃的口述歷史檔案： 「莊臣 起初跟一群女性分擔數學運算的工作，她形容那群女同僚為『穿著裙子的電子計算機』。她們的主要職務是檢視來自飛機黑盒的資料並作出精確運算。有一天，嘉芙蓮和另一位女同僚被臨時指派到全男班的飛行研究小隊幫忙，因著她優秀的解析幾何知識，她跟男上司和同事們合作無間，『他們甚至都忘了讓我回去運算隊那邊』。雖然種族和性別隔閡一直都在，但嘉芙蓮說她無視那些隔閡。果敢的她甚至要求出席此前從未有女性出席過的編輯會議。她跟其他人說，她勝任這份工作，她適合那裡。」 1953 至 1958 年期間，嘉芙蓮莊臣成為一名計算員，分析諸如如何減輕陣風對飛機的影響等問題。起初她被指派到由另一位非裔數學家和計算員多蘿西沃恩領導、名為「西區計算員」的部門工作，後來改派到蘭利飛行研究分部的制導和控制部門，而這個部門是白人男性工程師的天下。為遵守維珍尼亞州的種族隔離法律以及由伍德羅威爾遜總統在 20 世紀初頒布的聯邦工作場所隔離規定，莊臣和其他非裔女性計算員工必須與白人同僚分隔工作、飲食和如廁的場所。她們的辦公室被稱為「有色計算員」。莊臣多年後在維珍尼亞州地方電視臺 WHROTV 的一個訪 問裡指出，她「並沒有感到種族隔離存在於 NASA，因為所有人都忙於工作。任務來了就工作，重要的是完成自己的職責 還有午休時間打橋牌。」她還說「我沒有感受到任何（種族）隔離，我知道它存在，但就是感受不到。」 NACA 在 1958 年改組成為 NASA，並全面應用數碼電腦進行運算工作，「有色計算員」團隊因而解散。雖然表面上不再設定實質的隔離設施，不同形式的歧視卻仍然無處不在。莊臣回憶： 「作為那年代的女性，我們必須充滿自信 自信而且積極，而程度如何則視乎你在哪個地方。我必須這樣。那時候 NASA 的報告上不會出現女性名字 我也從未見過我那個部門的女性在任何報告上面署名。那時候我和泰德斯科平斯基共事，他要離開轉到侯斯頓工作 可是我們那位不怎麼喜歡女性的主管亨利皮爾遜要求泰德離開前先完成我和他正在撰寫的報告。最後，泰德告訴他「嘉芙蓮可以完成它，反正大部份都是她做的。」皮爾遜無可奈何，只好讓我完成並署名報告，那是部門裡第一次有女性的名字出現在甚麼東西上面。」Quoted at 此引述節錄自 W Warren《Black Women Scientists in the United States》Katherine Coleman Goble Johnson 一節（印第安納大學出版社，1999 pp 140147 由 1958 年直至 1986 年她退休之時，嘉芙蓮莊臣成為一名航太技術員，並轉到太空飛行器控制分部工作。1961 年 5 月 5 日，艾倫謝潑德成為首位進入太空的美國人，而這次任務的飛行軌道正是由莊臣計算得出。同年，同樣由艾倫謝潑德執飛的水星計劃，計算發射視窗的工作也由莊臣負責。另外，她也劃定了後備航線圖，供太空人一旦遇上太空船電子故障時作緊急回航之用。當 NASA 第一次運用電腦計算約翰格倫繞地球飛行的軌道時，也應格倫要求請莊臣來核實電腦的計算資料，因為格倫表示如果 NASA 不這樣做，他將拒絕執行任務。有線電視臺（後易名為「」）在一個關於嘉芙蓮莊臣的節目中形容「那是困難得多的計算，關乎天體的引力問題」。黑人作家瑪歌特李夏特利表示，「那些成為了英雄的太空人，也把這位來自還有種類隔閡的南方的黑人女性，視為確保任務能夠成功的其中一個關鍵。」 莊臣之後直接使用數碼電腦工作，並以她的工作能力和精確計算的聲譽，令人們對當時還是新科技的電腦建立了信心。1961 年，憑著她準確計算得出的回航軌道資料，協助當局快速尋回由艾倫謝潑德駕駛降落地面的自由 7 號返回艙。 此外，莊臣亦參與 1969 年太陽神 11 號飛往月球的軌道計算工作。當登月艇降落月球時，莊臣正在波科諾山出席一個會議，她和其他人圍在一臺小電視機前面觀看尼爾杭思朗和巴茲艾德靈在月球邁出的第一步。次年，莊臣參與太陽神 13 號登月任務。當中途因太空船服務艙發生爆炸而取消任務時，她制定的後備步驟和飛行圖表幫助太空人安全返回地球，其中包括建立一個單星觀察系統讓太空人在茫茫太空中準確地知悉自己身處何方。她在 2010 年的一個訪 問中提到，「所有人都關心送他們到那裡（月球），我們關心如何帶他們回來（地球）。」莊臣在工作生涯後期也參與了穿梭機、陸地衛星以至籌備火星探測等計劃。她在 NACA 和 NASA 工作 35 年後，於 1986 年榮休。 私人生活及逝世 莊臣於 1939 年與佔士法蘭西斯戈布林結婚，二人育有三名女兒：康斯堤斯、茱伊列特（與她母親同名）和嘉芙蓮（與她本人同名）。1953 年，因工作關係她們舉家搬到維珍尼亞州紐波特紐斯。三年後，佔士死於不能動手術切除的腦腫瘤。1959 年，她與美國陸軍士官及韓戰退伍軍人佔士Ａ「佔姆」莊臣結婚，二人的婚姻維持了 60 年，佔姆 2019 年 3 月去世，享年 93 歲。莊臣共有 6 名孫兒女和 11 名曾孫兒女，晚年居於維珍尼亞州漢普頓。退休後，她致力鼓勵學生投身 STEM（科學、技術、工程及數學）領域。 她加入卡佛紀念長老教會長達 50 年。 2020 年 2 月 24 日，嘉芙蓮莊臣在紐波特紐斯一家護老院與世長辭，享年 101 歲。美國太空總署署長吉姆布里登斯廷發推特形容她為「美國英雄」，並指「她的先驅事跡將永垂不朽」。 遺贈及榮譽 嘉芙蓮莊臣共同出版了 26 篇科學文獻。她所獲得的榮譽以及被視為終生投身科學的模範，體現了她作為太空科學和計算科學先驅的社群影響力。莊臣 1999 年獲母校西維珍尼亞州立大學提名為年度傑出校友。2015 年 11 月 24 日，莊臣與其他 16 名美國人獲美國總統巴拉克奧巴馬頒授平民最高階別的榮譽總統自由獎章，授辭讚揚她是非裔美國女性在 STEM 領域的先驅代表。奧巴馬總統讚揚「嘉芙蓮戈布林莊臣拒絕受社會對她性別和種族的既定框架所限制，並致力將人類所能觸及之處推進得更遠更廣。」NASA 稱她為「歷史性的角色，首批為 NASA 工作的非裔美國女性科學家」。 2016 年 5 月 5 日，位於維珍尼亞州漢普頓的蘭利研究中心將一座新落成的研究大樓命名為「嘉芙蓮G莊臣計算研究設施」，這座大樓面積共，並於翌年 9 月 22 日正式開幕。莊臣親身出席了命名儀式，並紀念 55 年前的這天在莊臣的協助下、艾倫謝潑德首次進入太空並返回地面的壯舉。蘭利研究中心署理總監克萊頓透納說：「全世界幾百萬人注視謝潑德的飛行，但他們那時候不知道，背後進行運算、幫助他飛上太空並平安歸來的，就是今天席上這位貴賓 嘉芙蓮莊臣。」在儀式中，莊臣又自退役 NASA 宇航員利蘭梅爾文手上接過別稱為「太空人獎」的史努比銀質獎章，以表揚她對太空飛行任務的安全和成功所作出的重大貢獻。 2016 年，莊臣獲 BBC 提名為世界百大影響力女性。NASA 在 2016 年一段影片中提到，「無論是美國步向太空的最初幾步，還是後來太陽神登月和穿梭機計劃的成功，她的計算都被證明極其重要。」 2016 年 12 月電影《關鍵少數》上映。這齣電影改編自瑪歌特李夏特利同年稍早出版的同名非小說書籍，描述了莊臣和另外兩位在 NASA 工作的非裔美國女性數學家瑪麗傑作和桃樂絲禾恩的故事，由泰拉姬P漢森飾演莊臣。。莊臣在漢森陪同下現身 2017 年第 89 屆奧斯卡金像獎頒獎典禮，獲全場起立致敬。在早前的一個訪 問中，莊臣表示「這是一齣很好的電影。三位女主角演得唯妙唯肖。」另外，嘉芙蓮莊臣這個角色亦出現在 NBC 劇集《穿越時間線》2016 年的其中一集，由演員娜汀艾利斯飾演。 2016 年，科學作家瑪婭魏斯托克在樂高 Ideas 原創設計網站上提交了一套「在 NASA 工作的女性」的積木設計，其中包括了莊臣的迷你人型，但莊臣本人拒絕了自己的迷你人型出現在最終版本設計裡。2018 年 5 月 12 日，嘉芙蓮莊臣獲維珍尼亞州威廉斯堡的威廉與瑪麗學院頒授名譽博士學位。同年 8 月，西維珍尼亞州立大學以莊臣的名義設立一個 STEM 獎學金，並在校園豎立她的等身銅像。玩具廠商美泰兒宣佈製作一個以莊臣為形象的芭比娃娃，這個芭比娃娃還配戴了 NASA 的職員證。2019 年，莊臣獲《政府行政人員》雜誌選為首批「政府名人堂」成員。 NASA 有兩座設施以她命名，包括前述的嘉芙蓮G莊臣計算研究設施以及位於西維珍尼亞州費爾蒙特的「嘉芙蓮莊臣獨立驗證及確認設施」 ，後者原名「獨立驗證及確認設施」，2019 年 2 月 22 日改為現名。 獎項與名銜 NASA 蘭利研究中心特別成就獎，1971、1980、1984、1985、1986 年 紐約州立大學法名戴爾學院名譽法學博士學位，1998 年 西維珍尼亞州立大學年度傑出校友，1999 年 馬裡蘭州國會科技大學名譽科學博士，2006 年 Live Learn Pursue Passion NASA Mathematician preps Class of 2006 to find its mission Capitol Chronicle，2006 夏季版，Capitol College 12 頁，PDF 格式 維珍尼亞州老道明大學名譽科學博士，2010 年 國家女性歷史博物館德皮桑獎，2014 年 國家女性與資訊科技中心科技先驅獎，2015 年 總統自由獎章，2015 年 史努比銀質獎章，2016 年 太平洋天文學會阿瑟BC沃克二世獎，2016 年 西維珍尼亞大學總統名譽人文博士，2016 年 NASA 團隊成就獎，2016 年 12 月 1 日。頒發予月球太空船和任務團隊，感謝其於導航的先驅工作，為準備太陽神計劃而執行的繞月及繪製月球地圖的太空飛行器提供支援，一同獲獎者包括「西區計算員」的同僚瑪麗積遜和桃樂絲禾恩。 美國革命女兒會榮譽獎章，2017 年 史貝爾曼學院名譽博士，2017 年 維珍尼亞州威廉與瑪麗學院名譽博士學位，2018 年 5 月 12 日 約翰內斯堡大學及其科學學院頒授名譽哲學博士，2019 年 4 月 29 日，表揚她在 NASA 的卓越貢獻 國會金質獎章，2019 年 11 月 8 日 參見 非裔美國人民權運動 阿爾瑪萊萬海登 莉迪亞維拉 科馬羅夫 多蘿西沃恩 瑪麗傑克遜 註釋 Category 美國女性計算機科學家 Category 美國國家航空航天局人物 Category 美國女性數學家 Category 西維吉尼亞州人 Category 美國人瑞 Category 美國長老宗教徒 CategoryBBC 巾幗百名 Category 總統自由勳章獲得者 Category 國會金質獎章獲得者 Category 西弗吉尼亞大學校友 Category 西弗吉尼亞州立大學校友