第31章 二選一的優待
「動力先行。」
宋星野剛起個頭，梁總便雙手抱胸，擺出一副『沒得商量』的架勢：
「對動力系統而言，每一克燃料都是保命符。火星的霍曼轉移窗口只有短短二十幾天，發射延遲、入軌偏差、中途修正……哪一項不需要燃料兜底？你想削減燃料，那就是要設計師的命，免談！」
「哎……先聽我說……」
宋星野一本正經道：
「我知道你們動力系統的那點小貓膩，不就是為了保證在窗口期內，每一天都有機會發射，所以按照『最差工況』加注的燃料嘛。」
「但在我看來，這是一種典型的『懶惰裕度』，用過量的燃料來掩飾計算和規劃上的不確定性，我認為不妥。」
梁總眉頭一挑，眼神銳利起來，「哦？那你有什麼高見？」
「我認為，可以參考一下NASA的任務經驗。在傳統的軌道設計中，所有修正機動設計，都是為了把探測器拉回一條預定的『標準軌道』。這意味著一旦發射或入軌有偏差，就得消耗大量燃料去糾錯，對吧？」
「沒錯。」
「但我覺得，如果出現偏差，不去糾錯回到原本的標準軌道，而是用計算機以當前狀態為起點，重新計算一條前往火星的最優路徑，可以抵消燃料的消耗。」
梁總斷然搖頭：「風險太大。萬一星上算錯了怎麼辦？那是幾億公里的深空，沒機會給你重來。」
「那就把發射窗口從26天壓縮到14天，剔除掉能量需求最高的幾個極端窗口。」
宋星野篤定的說：「用算力換燃料，用精度換重量。梁總，這筆帳划算！」
梁總沉默了半晌。
他試圖找出反駁點，但邏輯閉環嚴絲合縫。
最終，老人家哼了一聲，揮揮手：「算你小子及格。動力系統，我給你砍10公斤，多一克都沒有！」
宋星野笑了笑，這應該說服成功了吧？
首戰告捷。
接著，他矛頭直指雷工。
雷工使勁搖頭：「別打我主意啊，質量就是剛度、剛度就是生存，火箭起飛時的過載是6個G，隨機振動和噪聲都能把探測器震散架，所以結構重量不能減。」
不過宋星野壓根沒買帳，繼續道：
「雷工，硬抗確實不行，但咱們可以『巧勁』化解。」
「我知道結構系統的標準都是留有後門的，如果我們能提供高置信度的破壞性試驗數據，證明結構強度溢出，那標準是不是可以降一降？」
「還有，電子設備板和儀器艙甲板，為什麼非要用鋁合金蜂窩板？全換成碳纖維，重量能減一半……」
雷工瞪了瞪眼睛：「胡鬧！碳纖維導熱性那麼差，幾百瓦的電子設備熱量散不出去，你是想在太空里烤地瓜嗎？」
宋星野不慌不忙，「國外有一種高導熱的石墨膜，導熱率是鋁合金的四倍，就是價格貴了一點……但我覺得可以一試，否則大家都不願讓步，探測器還如何發射？」
雷工低頭琢磨了幾秒，緊繃的臉色終於緩和下來，「行了，算你過關。我給你削減15公斤，一克也不能多了。」
連下兩城。
宋星野腳步不停，又走到林工這裡：「林工，為了大局考慮，剪掉幾根線唄？」
林工不為所動：「冗餘是航天的靈魂，探測器的每一路信號都得雙備份的，你讓我怎麼剪？」
宋星野翻了翻手上的冊子說：
「我認為，有些非關鍵數據，比如溫度傳感器、應變片之類的，就沒必要雙備份了，還有遍布探測器的300多個健康監測傳感器，這得浪費多少根電纜啊？」
「我大膽建議，把這些換成LED光通訊或者短距射頻，來進行數據的傳輸。想實現這種工藝，我認為並不難，一些民間大神甚至能手搓出來。」
宋星野目光灼灼，
「只要替換成功，就能省去大量的銅和接插件，電纜系統瘦身一、二十公斤沒問題吧？」
林工深深看了他一眼，笑道：「行吧，話都說這個份上了，我再反對就是故意刁難了。賣你個人情，我給你削減20公斤重量，行吧？」
「感謝雷工！」
宋星野咧嘴一笑，最後站在陳工面前，「就剩5公斤的超重了，載荷系統應該不難吧？擠擠就出來了。」
陳工振振有詞的說：「擠？你當這是擠牙膏呢？火星探測器的每一個載荷，都是經過數年甚至十年論證的，匯聚了多少科學家的心血，你以為是帶去火星扔鉛球的嘛？」
宋星野翻了翻冊子，深以為然的點頭，「確實，高分相機、光譜儀、氣象儀、表層雷達這些，都挺重要。」
「對嘛。你說削減哪個？辛苦研究了一輩子的成果，就因為你一句話給否掉，信不信那些教授明天就提著刀來找你拼命？」
「雷達。」
宋星野一針見血的說：「表層雷達的雙極化探測，要用兩套天線，我覺得可以降級為單極化。在保留一套天線的同時，把雷達的數據處理單元砍掉，挪到探測器的主計算機來做。」
「小子，你知道這會導致什麼後果不？」
「當然知道，以後雷達開機時，主計算機的負荷就會拉滿，無法進行高碼率通信或複雜的任務，所以只能『錯峰工作』。」
宋星野聳聳肩：「但我覺得，每天只需要占用主計算機兩小時就夠了，只要多飛幾圈，數據總能補回來的！用時間換空間，這5公斤不就省出來了嗎？」
陳工盯著宋星野看了許久，忽然笑了，「不錯，倒是很會靈活變通，這5公斤的超重，我給你了。」
一圈下來，宋星野合上手中的文件，將其輕放在桌面上。
「我這應該算是過關了吧？」
梁總笑眯眯的開口：「不僅是及格，甚至遠超想像，完全不像是你這個年齡段的博士，該有的知識水準，以前做過火星探測器方面的課題？」
宋星野沒想到能有這麼高的評價，自己只是根據前世接觸過的案例，總結出來的經驗罷了。
他聞言搖了搖頭，「沒做過相關課題……也就是平時雜書看得多點，瞎琢磨的，各位老師不覺得我是在班門弄斧就行……」
「呵呵，要是每個學生都能像你一樣賣弄，那我們這把老骨頭早就該退休享清福囉！」
雷工、林工和陳工都笑起來。
「東國航天后繼有人啊。」梁總感嘆了一句，隨即收起笑容，正色道：
「鑑於你表現不錯，送你一個特別獎勵。接下來的兩道題，你不需要全做，看完題目後，任選一道你覺得擅長的作答即可。」
宋星野有點受寵若驚：「還有這好事？」
「當然，這是對強者的優待。」梁總指了指剩下的兩本文件，「看看吧，想選哪個？」
於是宋星野走回座位，翻開了剩餘兩本冊子。
第一本冊子的標題是《算盤時代的應急響應：手工彈道重構與攔截算法》。
題目的背景是全球遭遇全頻段電磁脈衝攻擊後，出現的一種極端作戰環境，矽基計算能力完全歸零，所有依賴相控陣雷達、高性能計算機群和自動化軌道預知的軟體，瞬間癱瘓。
在這種『黑天鵝事件』中，軌道力學的分析，將回溯至18世紀和19世紀由高斯、拉普拉斯和吉布斯奠定的基礎方法。
題干中提到一枚失控的偵察衛星正在經歷不受控的軌道衰減，要求純手工計算推導出衛星的衰減軌跡，並解算出唯一的動能攔截窗口。
宋星野心中一凜，這題目一看就是考察脫離計算機輔助後的數學本能的。
現代軌道力學，主要依賴於數值積分，對電腦算力要求很高；而回歸到19世紀，那就是純靠人腦算力了，所以要回歸到解析幾何。
那公式可就是題海戰術了。
太費腦細胞了！
他搖搖頭，目光移向第二本。
這本的標題倒是有點意思，靈感應該源自於那部《火星救援》的好萊塢電影——
《火星表面極端環境下，基於廢棄太空飛行器殘骸的應急維生系統構建：電子垃圾制氧！》
題目背景是針對火星表面，突發氧氣發生器故障這一極端生存危機，需要根據已有的航天殘骸，包括太陽能板、故障漫遊車以及若干導線等，進行制氧。
宋星野拍了拍腦門，想回憶一下，《火星救援》那個倒霉主角是怎麼制氧的來著？
正琢磨著，對面的梁總敲了敲桌子，打斷了他的思緒：
「兩道題都審完了吧？難度半斤八兩，一個考理論極限，一個考工程急智，想好選哪道了嗎？」
宋星野剛起個頭，梁總便雙手抱胸，擺出一副『沒得商量』的架勢：
「對動力系統而言，每一克燃料都是保命符。火星的霍曼轉移窗口只有短短二十幾天，發射延遲、入軌偏差、中途修正……哪一項不需要燃料兜底？你想削減燃料，那就是要設計師的命，免談！」
「哎……先聽我說……」
宋星野一本正經道：
「我知道你們動力系統的那點小貓膩，不就是為了保證在窗口期內，每一天都有機會發射，所以按照『最差工況』加注的燃料嘛。」
「但在我看來，這是一種典型的『懶惰裕度』，用過量的燃料來掩飾計算和規劃上的不確定性，我認為不妥。」
梁總眉頭一挑，眼神銳利起來，「哦？那你有什麼高見？」
「我認為，可以參考一下NASA的任務經驗。在傳統的軌道設計中，所有修正機動設計，都是為了把探測器拉回一條預定的『標準軌道』。這意味著一旦發射或入軌有偏差，就得消耗大量燃料去糾錯，對吧？」
「沒錯。」
「但我覺得，如果出現偏差，不去糾錯回到原本的標準軌道，而是用計算機以當前狀態為起點，重新計算一條前往火星的最優路徑，可以抵消燃料的消耗。」
梁總斷然搖頭：「風險太大。萬一星上算錯了怎麼辦？那是幾億公里的深空，沒機會給你重來。」
「那就把發射窗口從26天壓縮到14天，剔除掉能量需求最高的幾個極端窗口。」
宋星野篤定的說：「用算力換燃料，用精度換重量。梁總，這筆帳划算！」
梁總沉默了半晌。
他試圖找出反駁點，但邏輯閉環嚴絲合縫。
最終，老人家哼了一聲，揮揮手：「算你小子及格。動力系統，我給你砍10公斤，多一克都沒有！」
宋星野笑了笑，這應該說服成功了吧？
首戰告捷。
接著，他矛頭直指雷工。
雷工使勁搖頭：「別打我主意啊，質量就是剛度、剛度就是生存，火箭起飛時的過載是6個G，隨機振動和噪聲都能把探測器震散架，所以結構重量不能減。」
不過宋星野壓根沒買帳，繼續道：
「雷工，硬抗確實不行，但咱們可以『巧勁』化解。」
「我知道結構系統的標準都是留有後門的，如果我們能提供高置信度的破壞性試驗數據，證明結構強度溢出，那標準是不是可以降一降？」
「還有，電子設備板和儀器艙甲板，為什麼非要用鋁合金蜂窩板？全換成碳纖維，重量能減一半……」
雷工瞪了瞪眼睛：「胡鬧！碳纖維導熱性那麼差，幾百瓦的電子設備熱量散不出去，你是想在太空里烤地瓜嗎？」
宋星野不慌不忙，「國外有一種高導熱的石墨膜，導熱率是鋁合金的四倍，就是價格貴了一點……但我覺得可以一試，否則大家都不願讓步，探測器還如何發射？」
雷工低頭琢磨了幾秒，緊繃的臉色終於緩和下來，「行了，算你過關。我給你削減15公斤，一克也不能多了。」
連下兩城。
宋星野腳步不停，又走到林工這裡：「林工，為了大局考慮，剪掉幾根線唄？」
林工不為所動：「冗餘是航天的靈魂，探測器的每一路信號都得雙備份的，你讓我怎麼剪？」
宋星野翻了翻手上的冊子說：
「我認為，有些非關鍵數據，比如溫度傳感器、應變片之類的，就沒必要雙備份了，還有遍布探測器的300多個健康監測傳感器，這得浪費多少根電纜啊？」
「我大膽建議，把這些換成LED光通訊或者短距射頻，來進行數據的傳輸。想實現這種工藝，我認為並不難，一些民間大神甚至能手搓出來。」
宋星野目光灼灼，
「只要替換成功，就能省去大量的銅和接插件，電纜系統瘦身一、二十公斤沒問題吧？」
林工深深看了他一眼，笑道：「行吧，話都說這個份上了，我再反對就是故意刁難了。賣你個人情，我給你削減20公斤重量，行吧？」
「感謝雷工！」
宋星野咧嘴一笑，最後站在陳工面前，「就剩5公斤的超重了，載荷系統應該不難吧？擠擠就出來了。」
陳工振振有詞的說：「擠？你當這是擠牙膏呢？火星探測器的每一個載荷，都是經過數年甚至十年論證的，匯聚了多少科學家的心血，你以為是帶去火星扔鉛球的嘛？」
宋星野翻了翻冊子，深以為然的點頭，「確實，高分相機、光譜儀、氣象儀、表層雷達這些，都挺重要。」
「對嘛。你說削減哪個？辛苦研究了一輩子的成果，就因為你一句話給否掉，信不信那些教授明天就提著刀來找你拼命？」
「雷達。」
宋星野一針見血的說：「表層雷達的雙極化探測，要用兩套天線，我覺得可以降級為單極化。在保留一套天線的同時，把雷達的數據處理單元砍掉，挪到探測器的主計算機來做。」
「小子，你知道這會導致什麼後果不？」
「當然知道，以後雷達開機時，主計算機的負荷就會拉滿，無法進行高碼率通信或複雜的任務，所以只能『錯峰工作』。」
宋星野聳聳肩：「但我覺得，每天只需要占用主計算機兩小時就夠了，只要多飛幾圈，數據總能補回來的！用時間換空間，這5公斤不就省出來了嗎？」
陳工盯著宋星野看了許久，忽然笑了，「不錯，倒是很會靈活變通，這5公斤的超重，我給你了。」
一圈下來，宋星野合上手中的文件，將其輕放在桌面上。
「我這應該算是過關了吧？」
梁總笑眯眯的開口：「不僅是及格，甚至遠超想像，完全不像是你這個年齡段的博士，該有的知識水準，以前做過火星探測器方面的課題？」
宋星野沒想到能有這麼高的評價，自己只是根據前世接觸過的案例，總結出來的經驗罷了。
他聞言搖了搖頭，「沒做過相關課題……也就是平時雜書看得多點，瞎琢磨的，各位老師不覺得我是在班門弄斧就行……」
「呵呵，要是每個學生都能像你一樣賣弄，那我們這把老骨頭早就該退休享清福囉！」
雷工、林工和陳工都笑起來。
「東國航天后繼有人啊。」梁總感嘆了一句，隨即收起笑容，正色道：
「鑑於你表現不錯，送你一個特別獎勵。接下來的兩道題，你不需要全做，看完題目後，任選一道你覺得擅長的作答即可。」
宋星野有點受寵若驚：「還有這好事？」
「當然，這是對強者的優待。」梁總指了指剩下的兩本文件，「看看吧，想選哪個？」
於是宋星野走回座位，翻開了剩餘兩本冊子。
第一本冊子的標題是《算盤時代的應急響應：手工彈道重構與攔截算法》。
題目的背景是全球遭遇全頻段電磁脈衝攻擊後，出現的一種極端作戰環境，矽基計算能力完全歸零，所有依賴相控陣雷達、高性能計算機群和自動化軌道預知的軟體，瞬間癱瘓。
在這種『黑天鵝事件』中，軌道力學的分析，將回溯至18世紀和19世紀由高斯、拉普拉斯和吉布斯奠定的基礎方法。
題干中提到一枚失控的偵察衛星正在經歷不受控的軌道衰減，要求純手工計算推導出衛星的衰減軌跡，並解算出唯一的動能攔截窗口。
宋星野心中一凜，這題目一看就是考察脫離計算機輔助後的數學本能的。
現代軌道力學，主要依賴於數值積分，對電腦算力要求很高；而回歸到19世紀，那就是純靠人腦算力了，所以要回歸到解析幾何。
那公式可就是題海戰術了。
太費腦細胞了！
他搖搖頭，目光移向第二本。
這本的標題倒是有點意思，靈感應該源自於那部《火星救援》的好萊塢電影——
《火星表面極端環境下，基於廢棄太空飛行器殘骸的應急維生系統構建：電子垃圾制氧！》
題目背景是針對火星表面，突發氧氣發生器故障這一極端生存危機，需要根據已有的航天殘骸，包括太陽能板、故障漫遊車以及若干導線等，進行制氧。
宋星野拍了拍腦門，想回憶一下，《火星救援》那個倒霉主角是怎麼制氧的來著？
正琢磨著，對面的梁總敲了敲桌子，打斷了他的思緒：
「兩道題都審完了吧？難度半斤八兩，一個考理論極限，一個考工程急智，想好選哪道了嗎？」