Katherine Coleman Goble Johnson nasceu no dia 26 de agosto de 1918, em White Sulphur Springs, uma cidade localizada na Virgínia Ocidental, no Condado de Greenbier, nos Estados Unidos. Foi uma dos cinco filhos de Joshua Coleman, que trabalhava como madeireiro, agricultor e carpinteiro no Hotel Greenbrier e Joyllete Coleman, ex-professora. Desde muito cedo, mostrou talento para matemática e seus pais enfatizaram a importância da educação para os filhos. Katherine viveu em uma época marcada pela oficialização, em lei, da Segregação Racial nos Estados Unidos. Isto significava que os meios de transporte, os lugares e até mesmos os bebedouros eram diferenciados para pessoas brancas e negras, sempre desfavorecendo os negros. Na região onde Katherine vivia, as escolas destinadas aos alunos negros ofereciam aulas até o 9º ano do ensino fundamental. Por isso, ela e seus irmãos foram cursar o ensino médio no Condado de Kanawha, onde hoje é a Universidade de West Virginia. A família dividia seu tempo entre os estudos durante o ano e o verão na cidade de Sulphur Springs, no estado do Texas.

​

Katherine se formou no ensino médio aos 14 anos. Aos 15 anos, entrou na Universidade, estudando todos os cursos que envolviam a matemática. Foi apadrinhada por vários professores, incluindo a matemática e química Angie Turner King (1905-2004) - uma das primeiras mulheres afro-americanas a obter diplomas em química e matemática e o doutorado em educação matemática. Também foi orientada pelo matemático W.W. Schieffelin Claytor (1908-1967) - o terceiro negro a receber um doutorado em matemática no país e o primeiro a publicar em um diário de pesquisa matemática - que criou novos cursos de matemática, especialmente para Katherine. Em 1937, ela se formou com notas máximas em matemática e francês, aos 18 anos. Em seguida, se mudou para Marion, no estado da Virgínia, para ensinar matemática, francês e música em uma escola de ensino infantil. Em 1939, casou-se com James Francis Goble, com quem teve três filhas: Constance, Joylette, e Katherine. Katherine gostaria de se dedicar à pesquisa na área da matemática. Mas, devido ao preconceito, suas oportunidades eram poucas, e seus primeiros empregos foram para atuar como professora. Quando um parente lhe disse que havia um processo seletivo aberto para mulheres, em especial mulheres negras, na seção de computação da ala oeste (onde trabalhavam os afro-americanos), para o departamento de navegação do Laboratório Langley da Naca – a agência que antecedeu a NASA – Katherine se mudou com seu marido para Hampton, na Virgínia. Ela se inscreveu em 1953 e foi imediatamente aceita no novo time da NASA. Persistente, se recusou a limitar seu trabalho aos cálculos e pedia para participar de reuniões com os engenheiros, algo inédito para uma mulher, sobretudo afro-americana.

​

Segundo um arquivo oral do Projeto de Líderes Nacionais Visionários: “ Primeiro ela trabalhou na gestão de recursos como técnica, fazendo cálculos, assim chamadas 'computadores humanos'. Katherine era conhecida no departamento como um "computador de saias". Seu principal trabalho era ler os dados das caixas-pretas de aviões e realizar outras tarefas matemáticas precisas. Então, um dia, Katherine (e uma colega) foram temporariamente designadas para ajudar uma equipe de pesquisa de vôo composta por homens. O conhecimento de Katherine em geometria analítica a fez conquistar a confiança dos colegas e chefes homens, a ponto de não desejarem que ela retornasse para seu antigo setor. Enquanto as barreiras de raça e gênero estivessem sempre ali, Katherine as subverteu. Ela era assertiva, pedindo para entrar nas reuniões editoriais (onde nenhuma mulher esteve antes). Ela simplesmente disse às pessoas que tinha feito seu trabalho e que ela pertencia ao lugar.“ 

 

Katherine afirma que, na década de 1960, “os computadores usavam saias”, porque centenas de mulheres trabalhavam na agência espacial e eram pouco reconhecidas por isto. Para as mulheres negras, como ela , a situação ainda era pior, pois além da marginalização por conta do gênero, sofriam discriminação por causa da cor da pele. Devido às leis de segregação, os escritórios, restaurantes e banheiros destinados ao pesquisadores negros eram distintos daqueles utilizados por outros matemáticos na NASA.

 

O primeiro marido de Katherine morreu em 1956. Três anos depois, ela se casa com o tenente-coronel James A. Johnson, seguindo a sua carreira na NASA. Entre 1958 até a sua aposentadoria em 1986, ela atuou como técnica aeroespacial. Katherine ainda se dedicou à seção de Controles Aeroespaciais, calculando a trajetória de vôo do primeiro norte-americano no espaço em 1959; e a janela de lançamento do Projeto Mercury, em 1961. Katherine plotou cartas de navegação, orientando naves pelas estrelas em caso de falha eletrônica e, em 1962, verificou os primeiros cálculos de computador da órbita de John Glenn, o primeiro astronauta norte-americano a entrar em órbita da Terra. Glenn pediu para ela verificar pessoalmente os números de seu computador de bordo e se recusou a voar até que ela fizesse a verificação.

 

Nos primeiros anos, calculava à mão as trajetórias dos foguetes e as órbitas terrestres, usando réguas de cálculo, papel quadriculado e calculadoras de escritório. Em seguida, Katherine trabalhou com computadores digitais, tais como os conhecemos hoje. Sua habilidade e reputação por precisão em cálculos deu confiança aos colegas para trabalharem com a nova tecnologia. Ela calculou a trajetória da missão Apollo 11, em 1969. Em 1970, ela trabalhou na missão da Apollo 13. Assim que a missão foi abortada, Katherine se dedicou aos procedimentos de backup e nas cartas que auxiliaram no retorno em segurança dos astronautas para a Terra, quatro dias depois. Mais tarde, ela ainda trabalharia no programa dos ônibus espaciais, nos satélites de observação terrestres e na futura missão à Marte.

 

Katherine participou de diversos projetos, foi autora e coautora de mais de 20 estudos científicos. Em 2015, o então presidente americano Barack Obama homenageou-a com a Medalha da Liberdade, condecoração civil mais importante do país. “Katherine G. Johnson se recusou a ser limitada pelas expectativas da sociedade em relação a seu gênero e raça, ao expandir os limites do alcance da humanidade”, disse Obama em seu discurso. A NASA também lhe prestou uma homenagem, ao batizar um dos Centros de Pesquisa Computacional com o seu nome.

 

A história do grupo de matemáticas negras da Nasa que alavancaram os Estados Unidos na corrida espacial durante a Guerra Fria (1947-1989) foi contada no filme “Estrelas além do tempo” (“Hidden Figures”), de 2016, baseado no livro biográfico de Margot Lee Shetterly com o mesmo título. Interpretada pela atriz Taraji P. Henson, Katherine foi a figura central do filme. As atrizes Octavia Spencer e Janelle Monáe representaram suas colegas da vida real: Dorothy Vaughan e Mary Jackson. O longa foi indicado a três Oscars e, embora não tenha vencido, Johnson, com 98 anos, foi aplaudida de pé quando apareceu no palco com o elenco na cerimônia da premiação, em fevereiro de 2017.

 

A matemática Katherine continuou a encorajar estudantes a perseguirem suas carreiras em ciência e tecnologia. Ela morreu no dia 24 de fevereiro de 2020, aos 101 anos.​​​​​​​​