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Virginia Norwood, la "madre del Landsat" que revolucionó la observación de la Tierra desde el espacio

Virginia Norwood con un detector de radar en los laboratorios del Cuerpo de Señales de ejército.
Virginia Norwood en uno de sus primeros trabajos, en los laboratorios del Cuerpo de Señales del ejército.

Cuando Virginia T. Norwood cursaba la secundaria, una consejera vocacional le recomendó la carrera de bibliotecaria.

Pero la adolescente tenía otras ideas y aplicó en cambio a una de las universidades más prestigiosas de Estados Unidos para estudiar física y matemáticas.

Norwood, hoy con 95 años, desafió barreras y preconceptos para convertirse en una ingeniera visionaria, respetada por sus diseños innovadores y su capacidad para resolver problemas.

Una de sus creaciones más célebres es el instrumento que posibilitó en 1972 el lanzamiento del primer Landsat, el programa de satélites que observa en forma continua la Tierra.

Medio siglo después, los satélites Landsat siguen aportando datos invaluables sobre deforestación, expansión de ciudades y retroceso de glaciares, entre muchos otros usos.

¿Qué piensa hoy sobre estos logros la mujer conocida en la NASA como la "madre del Landsat"?

Desde su hogar en California, Virginia Norwood compartió con BBC Mundo reflexiones y recuerdos sobre su carrera y su vida.

Fascinación por los números

Virginia Tower Norwood nació el 8 de enero de 1927 en el estado de Nueva York.

Ya desde niña disfrutaba de los juegos de lógica, un interés que compartía con su padre, que era oficial del ejército. Fue su padre quien le regaló a los 9 años su primera regla de cálculo.

"No puedo recordar un momento en que no me fascinaran los números", relató Norwood a BBC Mundo.

"En primer o segundo grado, cuando aprendí a restar, vi que mi padre restaba de manera diferente y el hecho de que había diferentes formas de pensar sobre la resta me llamó mucho la atención".

Virginia Norwood cuando estudiaba en el MIT.
Norwood cuando era estudiante en el Instituto de Tecnología de Massachussetts, MIT.

Luego de terminar la secundaria Norwood ingresó en 1944 al MIT, el Instituto de Tecnología de Massachusetts.

En aquel entonces no había dormitorios femeninos en el campus universitario. Y las mujeres solo podían almorzar en las residencias de estudiantes si eran invitadas por alumnos masculinos.

Pero estas limitaciones no afectaron el entusiasmo por aprender de Norwood, que se graduó del MIT con 20 años.

Al otro día de su graduación, la joven se casó con Larry Norwood, presidente del club de matemáticas del MIT y estudiante de posgrado en la Universidad de Yale.

El próximo desafío para la joven era encontrar trabajo. Y pronto se topó con los obstáculos que enfrentaban muchas otras mujeres.

La "desalentadora" búsqueda del primer empleo

"Me tomó mucho tiempo conseguir mi primer trabajo. Como mi marido estaba en la universidad de Yale, yo estaba buscando empleo en y alrededor de (la ciudad de) New Haven", señaló Norwood a BBC Mundo.

En una ocasión la joven contactó a una empresa fabricante de armas.

"Les plantée lo útil que sería para ellos tener una matemática que pudiera usar estadísticas".

"En esencia, creé un puesto de control de calidad que no existía. Me entrevistaron al menos dos veces, hablé con varias personas y compartí mis ideas".

"Un día llegué a casa y me enteré por mi esposo que lo habían llamado y le habían dicho que les gustaban mis ideas y que iban a crear el puesto que yo había propuesto, pero que habían 'decidido contratar a un hombre'".

En otra entrevista laboral Norwood pidió el salario correspondiente al cargo, pero le dijeron que "nunca habían pagado tanto a una mujer".

Para obtener algún ingreso, la joven trabajó en una tienda de venta de ropa y luego como profesora de matemáticas en una escuela de comercio, mientras asistía a clases de matemáticas avanzadas en Yale.

Virginia Norwood con una regla de cálculo
Norwood con una regla de cálculo. A pesar de tener un título de una de las universidades más prestigiosas de EE.UU., enfrentó muchos prejuicios al buscar empleo.

Su situación laboral solo cambió cuando un amigo la invitó a visitar Signal Corps Labs, los laboratorios del Cuerpo de Señales del Ejército en Nueva Jersey, que les ofreció empleo tanto a ella como a su marido.

"Recuerdo que mi búsqueda de empleo inicial fue muy desalentadora. Afortunadamente, duró meses y no años y finalmente nos llevó a aceptar trabajos en Signal Corps Labs", recordó.

Fue allí donde Norwood logró su primera patente a los 22 años, tras diseñar un reflector de radar para globos meteorológicos que registraba la velocidad del viento a gran altitud.

En 1953 Norwood y su esposo, ya con el primero de sus tres hijos, se mudaron a California, donde la matemática se unió a Hughes Aircraft Company. Allí trabajó más de 30 años y creó algunos de sus diseños más célebres, aunque también debió lidiar con los prejuicios de algunos colegas.

"Me dejaban sola para pensar"

En Hughes Aircraft, Norwood era la primera y única mujer entre los más de 2.000 empleados del departamento técnico.

"Cuando un miembro del grupo de diseño de antenas de Hughes Aircraft Company prefirió irse antes que 'reportarse a una mujer', recuerdo que esto me sorprendió pero no me molestó", relató Norwood.

"Lo que me sorprendió más fue que luego pidió volver".

"Más tarde, un supervisor en Hughes me habló de la formación de un nuevo departamento y reconoció que yo era la opción obvia para dirigirlo, pero me dijo que 'no estaba dispuesto a nombrar a una mujer jefa de departamento'".

"Esto me afectó tanto que busqué otro trabajo dentro de Hughes. Dejé la sección de Misiles & Radar por completo y me uní al nuevo grupo de Espacio & Comunicaciones, lo cual resultó ser excelente para mí".

"Así que a veces esas dificultades resultaron ser oportunidades".

Norwood con la esposa del científico William Pecora, Ethelwyn, en 1979
Norwood (derecha) con la esposa del científico William Pecora, Ethelwyn, en 1979, cuando recibió el Premio Pecora por su contribución notable a la comprensión de la Tierra por teledetección.

A pesar de las dificultades, Norwood encontró en Hughes Aircraft un ambiente propicio para innovar.

¿Cómo hallaba inspiración para su diseños?

"Realmente no puedo explicar el proceso creativo; la gente ha estado tratando de explicar ese proceso desde siempre", dijo a BBC Mundo.

"Puedo decir que Hughes Aircraft Company creó las condiciones para ese proceso creativo".

"Me dejaban a solas para pensar. Tenía colegas con quienes consultar si lo necesitaba, pero nadie me molestaba y mis jefes no me controlaban demasiado".

MSS, la invención que hizo posible el Landsat

Hughes Aircraft tenía numerosos contratos con la NASA y Norwood diseñó el transmisor de la sonda Surveyor, que envío imágenes desde la superficie de la Luna en preparación para las futuras misiones Apolo.

Pero uno de sus mayores desafíos llegó cuando la NASA y el Servicio Geológico de Estados Unidos, USGS, se propusieron lanzar un satélite para monitorear en forma continua la Tierra.

Para captar y transmitir imágenes de nuestro planeta desde el espacio, la NASA prefería el uso de un sistema llamado RBV, que ya había sido probado en satélites climáticos.

Norwood, en cambio, propuso otra solución: un sistema de escáner multiespectral, MSS por sus siglas en inglés, que transmitiría la información a la Tierra en forma digital.

Imagen del Medio Domo en California escaneada con un prototipo del MSS
Un prototipo del MSS fue usado para escanear el Medio Domo en California. La imagen (en color) es para Norwood "un recordatorio de lo encantada y feliz que estaba cuando el prototipo pasó las pruebas en tierra con gran éxito".

Tras un año de debate, la NASA decidió llevar ambos sistemas a bordo del Landsat 1, y dio a Norwood un presupuesto de US$100.000 para desarrollar un prototipo. El escáner ocuparía además un espacio reducido en el satélite.

"RBV fue el instrumento principal de Landsat 1 y por eso se le dio a Virginia Norwood apenas 48 kilos y 0,21 metros cúbicos de volumen para diseñar su instrumento", señaló a BBC Mundo el científico argentino Roberto Alemán, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y quien se desempeñó hasta abril de este año como Gerente de Observación del Landsat 9.

Norwood recuerda que muchos en la NASA y en USGS "eran muy escépticos, especialmente al principio del proceso, cuando constantemente yo tenía que asegurar a la gente que el MSS funcionaría y que los datos serían valiosos".

El escepticismo era tal que para convencer a sus críticos, Norwood decidió que su equipo hiciera un experimento en tierra.

Cargaron un prototipo del MSS en la parte trasera de un camión y escanearan sitios icónicos de California.

Una de esas imágenes, del "Half Dome" o Medio Domo, un famoso domo de granito en el Parque Nacional de Yosemite, es hoy para Norwood "un recordatorio de lo encantada y feliz que estaba cuando el prototipo pasó esas pruebas en tierra con gran éxito".

Cómo funcionaba el MSS

Apreciar por qué el escáner de Norwood y su equipo era tan innovador requiere comprender cómo funcionaba y en qué se diferenciaba del sistema tradicional, RBV, que prefería la NASA.

"El RBV era grande, pesado, tomaba fotos como una cámara de lentes tradicionales y usaba tubos de rayos catódicos para crear la imagen de una escena", explicó Roberto Alemán.

"Y el sistema era análogo, lo que requería grandes grabadoras a bordo del satélite y muchos contactos con la Tierra para transmitir esos datos".

Cohete Delta en plataforma de lanzamiento
El primer Landsat fue lanzado en un cohete Delta en 1972.

El MSS de Norwood funcionaba de una manera diferente.

"El MSS era un instrumento capaz de medir la energía del espectro electromagnético, incluyendo luz visible e infrarroja".

"Mediante el uso de un espejo que se mecía mecánicamente de lado a lado, el MSS iba armando una imagen línea por línea mientras el satélite viajaba hacia adelante", señaló Aleman.

"Escaneos sucesivos usando el espejo de lado a lado van armando una imagen bidimensional de la superficie de la Tierra. La radiación emitida o reflejada, recibida por el MSS, pasa por filtros de diferentes frecuencias depositándose en un banco de detectores, que producen un flujo de datos creando una imagen digital que luego es analizada por computadoras".

Esa capacidad para analizar datos espectrales hace posible identificar el material que se está 'fotografiando', explicó el experto de la NASA.

"Por ejemplo, campos de trigo y de maíz se ven iguales desde el espacio, pero pueden ser distinguidos por su firma espectral única".

Ilustración del Landsat 9
Ilustración del Landsat 9, que fue lanzado en septiembre de 2021.

Para Alemán, el MSS "fue innovador por muchas razones pero, principalmente, porque los instrumentos multiespectrales en ese tiempo habían probado el concepto de obtener imágenes desde transportes aéreos, pero lograrlo funcionalmente desde el espacio era considerado una tarea monumental".

"En palabras de Virginia Norwood, 'esto es el espacio - no hay aire, no hay gravedad, los datos tienen que viajar distancias significativas - todo esto es nuevo'".

El primer Landsat fue lanzado en julio de 1972. Y apenas dos semanas después, una sobrecarga de potencia obligó a la NASA a apagar el RBV.

Según relata Alemán, "una vez que se vieron las espectaculares primeras imágenes del MSS, el RBV no se volvió a utilizar".

El legado del Landsat

Actualmente están en órbita los satélites Landsat 8 y Landsat 9.

A pesar de los grandes avances en tecnología "el concepto básico del MSS continua hoy en día", señaló Alemán.

Para el científico de la NASA, "el logro más importante del programa Landsat ha sido la continuidad de los datos".

"Por 50 años se puede ver cómo ha ido cambiando la Tierra y el efecto que los humanos hemos tenido sobre sus riquezas. Cincuenta años no es nada en la existencia del planeta y me asusta pensar qué le dejo a mis hijos y nietos si no utilizamos esa información que nos brinda Landsat para mejorar las condiciones".

La científica costarricense Sandra Cauffman es directora adjunta de la División de Ciencias Astrofísicas de la NASA y fue directora de la División de Ciencias de la Tierra, responsable del programa Landsat.

Los satélites Landsat han permitido ver "el impacto que tenemos en lugares como la Amazonia, la deforestación, los cambios en la agricultura, en los ríos, en los océanos, podemos ver esos cambios gracias a años y años de registros", señaló Cauffman a BBC Mundo.

"Y cuando hablamos de cambio climático, combinando los datos de Landsat con los de otros satélites podemos ver el impacto exponencial que los humanos hemos tenido sobre la Tierra".

El uso de los datos también está cambiando, según Alemán.

"Aparte de que los datos son gratis y accesibles a todos, se están empezando programas donde se le provee información a los campesinos de pocos recursos, sobre agua por ejemplo, donde se les informa si están sobreirrigando para que no desperdicien, o subirrigando para que irriguen y no arriesguen la cosecha".

¿Imaginaba Virginia Norwood mientras diseñaba el MSS el impacto que tendría Landsat medio siglo después?

"No estaba pensando mucho en el futuro. Esperaba que el programa fuera valioso, por supuesto", señaló.

"Pero ese trabajo de diseño técnico necesariamente estaba muy centrado en el momento presente; pensar en el futuro podría haber sido paralizante. Sólo tenía que bajar la cabeza y seguir adelante".

"Estoy orgullosa de que tantas personas se hayan beneficiado de los datos y que sigan surgiendo nuevos usos para los datos que nunca siquiera contemplamos".

¿Y qué opina del apodo "la madre del Landsat"? "Me agrada", señaló. "Y además, como he dicho en otras ocasiones, es apto".

"Norwood nos abrió el paso"

La figura de Norwood sigue inspirando a muchos científicos.

Para Roberto Alemán "desde joven estudiante, Virginia Norwood demostró que cuanto más difícil el reto mayor era su inquietud y dedicación".

"Con solo US$100 mil dólares, poco peso y volumen, además de poca confianza de parte de los ingenieros del momento de que lo lograra, Virginia Norwood cambió el rumbo de la historia de las imágenes de la Tierra desde el espacio".

La historia de Norwood es especialmente alentadora para otras mujeres.

"Habiéndose graduado del MIT, una de las mejores universidades de Estados Unidos, no le daban trabajo por ser mujer. Pero ella era valiente y no tenía miedo. Virginia Norwood nos abrió el paso a muchas mujeres y fue un ejemplo de perseverancia", señaló Sandra Cauffman.

Virginia Norwood
Norwood en la actualidad. En sus manos está el galardón que la Sociedad Estadounidense de Fotogrametría y Teledetección, ASPRS, le concedió en 2021 en reconocimiento de sus logros.

La científica brasileña Flávia de Souza Mendes es especialista en teledetección e integra el grupo "Ladies of Landsat" o "Damas del Landsat", una red que potencia científicas subrepresentadas en las ciencias de observación de la Tierra.

"Nuestro campo está muy dominado por los hombres, especialmente en la parte técnica", dijo De Souza Mendes a BBC Mundo.

"Virginia luchó por un salario justo, siendo la única mujer en los equipos técnicos, y eso ha inspirado a muchas generaciones en el sector de la observación de la Tierra".

"Tener un modelo como ella es aún más importante para las nuevas generaciones. ¡Ella representa la resistencia y la fuerza de las mujeres!"

Para las estudiantes de ingeniería, el mensaje de Norwood es que "son afortunadas. Se enfrentarán a problemas difíciles, pero esos son los más interesantes. Y sus soluciones son las más importantes".

A los 95 años Norwood cuenta entre sus pasiones la observación de aves.

"Disfruto aprendiendo sobre cosas en mi propio patio trasero que la mayoría de la gente no sabe que están ahí", señaló.

Hacerse preguntas sobre el mundo que la rodea es parte de la esencia de Virginia Norwood, quien resumió así para BBC Mundo su filosofía de vida:

"Mantén la curiosidad y sigue aprendiendo cosas nuevas".

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