“火星之眼”交付后,苏清颜难得有了几天喘息的时间。她给自己放了两天假,在家睡了整整一天,又拉着林默去郊外的温泉泡了半天。林默泡在温泉里,闭着眼睛,脑子里还在转着天问三号导航系统的参数。苏清颜用脚趾踢了他一下。“别想了。放松。”
“放松不了。火星着陆的导航精度要求太高了。8米,在地球上很容易,在火星上很难。”
“为什么?”
“因为火星的大气密度只有地球的1%,减速效果差。降落伞的尺寸要比地球大好几倍。而且火星表面地形复杂,到处都是陨石坑和斜坡。8米的精度,稍微偏一点就可能掉进坑里。”
苏清颜沉默了一会儿。“你太焦虑了。你的导航系统已经测试了无数次,精度稳定在8米以内。相信自己的设计。”
林默睁开眼睛,看着她。“苏清颜,你知道吗?我每次做新项目,都会有一个阶段——怀疑自己。怀疑自己的设计能不能行,怀疑自己的方案是不是最优的,怀疑自己是不是漏掉了什么。”
“以前没听你说过。”
“因为以前不说。现在说了。”
“为什么现在说?”
“因为现在有你在旁边。说出来,心里好受一点。”
苏清颜握住他的手。“以后每次怀疑,就跟我说。我不一定能帮你解决问题,但可以听你说。”
林默点了点头。
温泉回来后,林默继续投入到导航系统的优化中。他总觉得自己漏掉了什么,但又说不清楚。他让周明重新跑了一遍火星着陆的仿真,结果和之前一样——着陆误差8米,成功概率99.2%。他又让方远检查了一遍硬件,没有问题。让赵宇检查了一遍软件,也没有问题。
“林工,你太紧张了。”周明说,“99.2%的成功概率,已经很高了。航天项目的成功概率能做到95%就算优秀。”
“那0.8%的失败概率,是什么场景?”
周明调出仿真数据。“主要是几种极端情况。比如大气密度异常,比正常值低20%以上,降落伞减速不够,着陆速度偏高。比如地形匹配失败,导航系统找不到预设的地标,切换到纯惯性导航,误差累积。比如传感器故障,某个关键传感器失效,系统降级运行。”
林默看着那些极端场景,脑子里突然闪过一个念头。“如果大气密度异常,同时地形匹配失败,同时某个传感器故障——这种情况,成功概率多少?”
周明愣了一下。“那种情况概率极低,几十万分之一。”
“但可能发生。仿真一下。”
周明设定了组合故障场景——大气密度比正常值低20%,地形匹配失败,一个陀螺仪漂移超差。运行仿真。着陆误差——150米。
林默盯着那个数字,沉默了。“150米,是设计值100米的1.5倍。”
“150米。”周明重复了一遍,“但这种情况发生的概率极低。”
“不是概率的问题。是万一发生了,我们的导航系统能不能应付。”
林默调出了火星表面的高分辨率地形图,在着陆区附近寻找。着陆区选在火星北半球的一处平原,地形相对平坦。但在150米的范围内,有几个不大的陨石坑,直径几十米,深度几米。如果着陆器落在陨石坑里,可能会倾斜,甚至损坏。
但林默注意到,在150米误差的落点附近,有一个小斜坡,坡度约5度。斜坡上有一个陨石坑,但坑的直径只有20米,深度2米。如果着陆器刚好落在那个坑里,确实危险。但如果落在斜坡上,5度的坡度,着陆器可以适应——设计允许的最大着陆坡度是15度。
他又仔细看了地形图,发现了一个有趣的现象——在150米误差范围内的所有可能落点中,只有一个陨石坑是危险的,其他都是安全的。而那个危险的陨石坑,位于误差范围的边缘,概率很低。
“林工,你在看什么?”周明凑过来。
“看陨石坑。150米的误差,会不会正好掉进坑里?”
“概率很低。”
“不是概率。是万一。”
林默盯着地形图看了很久,然后指着一个位置说:“这里,有一个小斜坡。如果导航系统把目标点定在这里,误差150米的情况下,落点会分布在这个斜坡周围。斜坡上的陨石坑只有一个,在边缘。其他落点都是平地。”
“你想把目标点定在斜坡上?”周明惊讶地问。
“对。目标点定在斜坡上,实际落点可能分布在周围。误差150米的情况下,大部分落点都在平地上,少数在斜坡上,极少数在陨石坑里。在斜坡上的落点,5度坡度,可以接受。在陨石坑里的落点,概率极低,可以忽略。”
“但目标点定在斜坡上,意味着正常误差情况下,落点也在斜坡上。8米的误差,落点就在斜坡上。5度坡度,虽然可以接受,但不是最优。”
“不是最优,但可以避免更坏的情况。”林默说,“这叫‘风险对冲’。用一点性能的牺牲,换取极端情况下的安全性。”