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Katherine Coleman Goble Johnson, née le 26 août 1918 à White Sulphur Springs (Virginie-Occidentale) et morte le 24 février 2020 à Newport News (Virginie), est une physicienne, mathématicienne et ingénieure spatiale américaine. Elle contribue aux programmes aéronautiques et spatiaux du National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) puis de la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Réputée pour la fiabilité de ses calculs en navigation astronomique, elle conduit des travaux techniques à la NASA qui s'étalent sur des décennies.
Durant cette période, elle calcule et vérifie les trajectoires, les fenêtres de lancement et les plans d'urgence de nombreux vols du programme Mercury, dont les premières missions de John Glenn et Alan Shepard, et des procédures de rendez-vous spatial pour Apollo 11 en 1969 jusqu'au programme de la navette spatiale américaine. Ses calculs furent essentiels à la conduite effective de ces missions. Elle travaille enfin sur une mission pour Mars. En 2015, elle reçoit la médaille présidentielle de la Liberté et, en 2019, le Congrès des États-Unis lui décerne la médaille d'or du Congrès.
Katherine Coleman naît le 26 août 1918 à White Sulphur Springs, dans le comté de Greendrier, en Virginie-Occidentale. Son père, Joshua Coleman, est bûcheron, fermier et travaille à l'hôtel The Greenbrier ; sa mère, Joylette Coleman, est enseignante. Elle est la cadette d'une fratrie de quatre enfants. Très tôt, Katherine Johnson montre un talent pour les mathématiques. Ses parents l'encouragent à étudier. Comme le comté de Greenbrier ne propose pas d'établissement scolaire public pour les jeunes Afro-Américains après le collège, les parents Coleman envoient leurs enfants au lycée communal d'Institute, dans le comté de Kanawha, toujours en Virginie-Occidentale, et sur le campus de la West Virginia State College (WVSC), sur l'actuelle université d'État de Virginie-Occidentale. Katherine Johnson n'a que dix ans à l'époque de son admission. La famille partage ainsi son temps entre Institute pendant l'année scolaire et White Sulphur Springs durant l'été.
Katherine Johnson obtient son diplôme de l’école secondaire (high school) à l'âge de quatorze ans, puis elle intègre l'université d'État de Virginie-Occidentale, une université traditionnellement noire8. Elle s'inscrit à tous les cours de mathématiques proposés par l'université. De nombreux professeurs la prennent sous leur aile, dont la chimiste et mathématicienne Angie Turner King et W.W. Schiefflin Claytor, troisième étudiant afro-américain à obtenir un doctorat en mathématiques. Claytor rajoute de nouveaux cours de maths spécialement pour Johnson et est son mentor durant tout le lycée. Elle obtient son diplôme de mathématiques et de français avec summa cum laude (« avec la plus haute louange ») en 1937, à l'âge de dix-huit ans. Elle déménage ensuite à Marion, en Virginie, pour enseigner les mathématiques, le français et la musique dans une école publique en Virginie.
En 1939, après un premier mariage avec James Goble, elle quitte son poste d'enseignante pour intégrer le programme de mathématiques de l'université de Virginie-Occidentale, à Morgantown, puis elle arrête au bout de la première session pour fonder une famille. À l'époque, elle est l'une des trois étudiants afro-américains, et la seule femme, à être sélectionnée pour intégrer l'université, par le président de l'État de Virginie-Occidentale John W. Davis sur décision de la Cour suprême des États-Unis. D'après la décision de la Cour, rendue lors de l'affaire Missouri ex rel. Gaines v. Canada (1938), les États qui comptent une école pour étudiants blancs doivent également fournir une éducation publique aux étudiants noirs, soit en autorisant Blancs et Noirs à fréquenter le même établissement, soit en créant une seconde école pour les Noirs.
Après un début dans l'enseignement qui ne la satisfait pas, Katherine Johnson se lance dans une carrière de chercheuse mais aussi de mathématicienne, un domaine difficile d'accès pour les Afro-Américains et les femmes. Lors d'une réunion de famille en 1952, elle apprend que le National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) — ancêtre de la NASA — a publié une annonce pour recruter des mathématiciens pour le centre de recherche Langley. Katherine Johnson s'est vu proposer un emploi en 1953 et l'accepte immédiatement. D'après les archives du National Visionary Leadership Project :
« Au début, elle travaillait dans un groupe de femmes affecté aux calculs mathématiques. Katherine surnommait ces femmes les « ordinateurs avec des jupes ». Leur travail principal consistait à lire les données des boîtes noires d'avions et d'autres travaux mathématiques. Puis, un jour, Katherine et une collègue ont été temporairement affectées pour aider l'équipe de recherche masculine sur les vols. Les connaissances de Katherine en géométrie analytique lui ont permis de s'intégrer rapidement au sein de ses nouveaux collègues et supérieurs, au point qu'ils ont « oublié de me renvoyer dans le groupe des femmes ». Les barrières de race et de genre étaient toujours présentes, mais Katherine dit les avoir ignorées. Elle s'affirmait dans l'équipe, demandait à participer aux réunions où aucune femme n'avait encore été admise. Elle disait simplement aux gens qu'elle avait fait le travail et mérité sa place. » — Archives
De 1953 à 1958, elle travaille comme calculateur humain, analysant des sujets tels que l'atténuation des rafales de vent pour les aéronefs. Affectée à l'origine à la section des West Area Computers sous la supervision de la mathématicienne Dorothy Vaughan, Johnson est réaffectée à la division de guidage et de contrôle de la division de recherche en vol de Langley. De 1958 jusqu'à sa retraite en 1986, Johnson travaille en tant que technologue en aérospatiale, passant au cours de sa carrière à la branche de contrôle des engins spatiaux. En 1961, elle effectue des analyses de trajectoire de lancement de la mission Mercury-Redstone 3 (Freedom 7), le premier lancement d'un américain — Alan Shepard — dans l'espace.
En 1962, elle vérifie à la main les calculs de trajectoire informatisés de la première mission américaine envoyant un homme en orbite autour de la Terre : Mercury-Atlas 6 (Friendship 7). John Glenn, qui connaît sa réputation et a une confiance limitée dans les premiers programmes de suivi de trajectoire, demande expressément que cette vérification manuelle soit faite par Katherine Johnson, en tant que procédure standard dans la « checklist » précédant le vol. En 1969, durant la mission Apollo 11, Katherine Johnson aide à préciser les trajectoires de rendez-vous spatial entre le module de commande et le module lunaire Apollo quand celui-ci remonte de la surface de la Lune.
Katherine Johnson meurt le 24 février 2020.
En 1939, Katherine Coleman épouse James Francis Goble. Ils ont trois filles : Constance, Joylette et Katherine. En 1953, le couple et leurs enfants déménagent à Newport News afin de rechercher un nouvel emploi. En 1956, James Goble meurt des suites d’une tumeur au cerveau inopérable. Katherine Goble se remarie en 1959 avec James A. Johnson, qui a été sous-lieutenant dans l'armée et ancien combattant de la guerre de Corée. Elle et son mari, qui ont six petits-enfants et onze arrière-petits-enfants, vivent à Hampton, en Virginie. Elle chante dans la chorale de l'église presbytérienne Carver pendant cinquante ans. Elle est membre d'Alpha Kappa Alpha depuis l’université, la première association créée par et pour les femmes afro-américaines.
Katherine Johnson reçoit la médaille présidentielle de la Liberté en 2015, des mains du président des États-Unis Barack Obama. L'année suivante, elle est intégrée dans la série les 100 femmes d'exception de la BBC. Katherine Johnson, ainsi que Dorothy Vaughan et Mary Jackson font l'objet du livre intitulé Hidden Figures de Margot Lee Shetterly, adapté au cinéma en 2017 sous le titre Les Figures de l'ombre, où elle est incarnée par l'actrice Taraji P. Henson. Katherine Johnson apparaît également en tant que personnage dans l'épisode 8 de la saison 1 de la série Timeless intitulé Space Race. Le centre de recherche informatique Katherine G. Johnson à Hampton, en Virginie, est nommé en son honneur. En septembre 2019 paraît le livre Combien de pas jusqu'à la lune, de Carole Trébor, qui raconte la vie de Katherine Johnson.
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