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Aportó a la interpretación y enseñanza de las obras de Ptolomeo, así como a la matemáticas y la filosofía de la época.
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A pesar de que su trabajo no es estrictamente astronómico, hizo observaciones sobre el cosmos y contribuyó a la filosofía natural, sus obras fueron:Scivias,Liber Divinorum Operum
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No publicó libros por sí misma, pero sus observaciones y descubrimientos fueron documentados por su hermano Wilhelm Herschel,descubrió varios cometas, incluyendo el cometa 35P/Herschel-Rigollet y también contribuyó a la catalogación de estrellas.
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Su trabajo influyó en el desarrollo de algoritmos y la computación, lo que indirectamente impactó en la capacidad de realizar cálculos astronómicos complejos, también resaltó por su trabajo en las matemáticas
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No publicó textos científicos,descubrió un cometa en 1847 , conocido como "Cometa de Miss Mitchell". y fue la primera mujer en ser miembro de la American Academy of Arts and Sciences.
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Nombró más de 350,000 estrellas y desarrolló el sistema de clasificación, el cual lleva su nombre,y trabajó en el Harvard Classification Scheme, que trata sobre la clasificación estelar
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Contribuyó al estudio de la estructura de las estrellas y de la Vía Láctea, participó en varios artículos sobre astrofísica como:Stellar Astronomy
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Considerada la "madre del Hubble", fue fundamental en el desarrollo del Telescopio Espacial Hubble y publicó algunas obras como:The Hubble Space Telescope: A New Window to the Universe
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Descubrió los pulsars en 1967, hallazgo que ha sido fundamental en la radioastronomía,ha publicado en varias revistas científicas importantes a lo largo de su carrera como por ejemplo Nature,The Astrophysical Journal,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
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es la primera mujer estadounidense en el espacio,su trabajo en la NASA contribuyó a la expansión del conocimiento sobre la misión espacial,fue escritora de libros para jovenes, entre ellos:To Space & Back,The Third Star to the Right: A Memoir of Sally Ride