月球基地方案启动后，林默没有把所有资源都押在月球上。他心里清楚，月球基地是跳板，火星才是目标。天问三号给了默科技一个绝佳的机会——在火星任务中验证核心技术，为将来的载人火星任务铺路。
方远的能量转换系统方案进入了工程样机阶段。他设计的“钚-238+太阳能”混合系统，在地面测试中表现稳定，但总有一个问题让他寝食难安——钚-238的热电转换效率只有7%。一百瓦的热功率，只能输出七瓦的电。方远用了最先进的热电材料，还是突破不了8%。林默把这个问题带到了团队讨论会上。
苏清颜第一个开口。“热电转换效率的极限是卡诺效率。钚-238的热源温度只有几百度，卡诺效率也就20%左右。7%已经不低了。”
“不够。”林默说，“天问三号在火星表面的任务周期是一年。一年里可能有好几个月的沙尘暴，太阳能完全不能用，只能靠钚-238。7%的效率，意味着我们需要带更多的钚-238。钚-238很贵，很重，很稀有。”
方远想了想。“有没有可能用动态转换？比如斯特林发动机，效率可以做到20%以上。”
“斯特林发动机有运动部件，可靠性差。火星上的沙尘会卡住运动部件。”
“那就用热电。继续优化材料。”
林默摇了摇头。“不优化材料了。换思路。”
他从系统调出了星和文明的技术资料，翻到了一页——量子隧穿增强热电转换。原理是利用量子隧穿效应，提高热电材料的功率因子，从而提升转换效率。理论效率可达20%，与斯特林相当，但没有运动部件，可靠性高。
“量子隧穿增强热电。”林默把这个概念投在屏幕上，“方远，你研究一下。一年时间，能不能做到15%？”
方远看着屏幕上密密麻麻的公式和图表，沉默了很久。“理论上可行。工程上……我试试。”
方远带着两个材料学的博士，开始了量子隧穿增强热电材料的研究。他用了三个月时间，在实验室里做出了第一个样品。效率9.5%，比现有的7%高了2.5个百分点。虽然离15%还远，但方向对了。又过了三个月，第二版样品，效率12%。第三版，效率14%。
“14%，够了。”方远说，“再往上提，成本会指数级增加。”
“那就14%。工程样机，什么时候能做出来？”
“半年。”
“做。”
在方远攻关能量转换系统的同时，苏清颜也在攻克另一个难题——火星与地球之间的量子通信。4亿公里，是地面测试距离的八万倍。在这个距离上，光子的衰减极为严重。一个光子从火星发射到地球，接收到的概率不到十亿分之一。
苏清颜计算后得出结论：要提高接收概率，必须增加发射端的纠缠光子对亮度，同时提高接收端的探测器效率。她设计了新的纠缠源，亮度提高了100倍。探测器换了超导纳米线单光子探测器，效率从30%提高到了80%。
地面测试，模拟火星距离——用光纤衰减器模拟4亿公里的传输损耗。结果：光子接收概率从十亿分之一提高到了百万分之一。虽然还是很低，但足够传递信息了。
“百万分之一，每秒钟发送一百万个光子，能收到一个。一个光子可以编码一个比特。一秒钟一个比特，够用了。”苏清颜说，“天问三号需要传输的数据量不大，主要是探测器的状态参数和少量科学数据。一秒钟一个比特，足够。”
林默点头。“工程样机，什么时候能做出来？”
“一年。”
“做。”
在能量转换和量子通信两个系统齐头并进的同时，林默自己也在攻克另一个技术难题——火星着陆器的导航系统。火星着陆是任务中最危险的环节。从进入大气层到着陆，只有七分钟。这七分钟里，着陆器要从每秒近五公里的速度降到零，同时要避开岩石、斜坡、沙坑，找到安全的着陆点。导航精度直接决定了着陆的成败。
林默设计的方案是“视觉+惯性+激光雷达”多传感器融合。视觉用高分辨率相机，识别地标；惯性用激光陀螺，测量加速度；激光雷达用激光扫描地形，避开障碍。三种传感器的数据通过卡尔曼滤波融合，实时解算出着陆器的位置、姿态、速度。
方案提交给航天局，专家组的意见是“理论可行，工程实现难度极大”。林默没有等专家组的正式批复，他已经开始做了。
他用了三个月时间，搭建了一套地面仿真系统，模拟火星大气和地形。用无人机搭载传感器套件，在西北的戈壁滩上模拟火星着陆。第一次测试，导航误差300米。第二次，200米。第三次，100米。第四次，50米。第五次，20米。
“20米，够不够？”林默问苏清颜。
“火星车的移动速度是每秒0.1米。20米的误差，火星车要走200秒。三分钟多，可以接受。但最好能做到10米以内。”
“那就继续。”
第六次测试，误差15米。第七次，12米。第八次，10米。第九次，8米。