林野从五金市场买来各种金属原材料——高纯度铝、钛合金棒、铜板、特种钢。又从电子市场淘来一堆电子元件:高精度晶振、运算放大器、ADC转换芯片、还有几块工业级的FPGA开发板。
苏晓则负责资料整理和技术验证。
她一边啃着那些深奥的航天工程论文,一边吐槽:“我这辈子都没想过,我一个旅游博主出身的人,有一天要研究恒星敏感器的星图识别算法……”
“这叫跨界成长。”林野没有抬头,双手虚按在一块钛合金板上。
异能缓缓展开,在他的感知中,金属的原子结构已经不算模糊了。
他像捏橡皮泥一样,操控着原子重新排列。钛合金板开始变形,表面浮现出精细的沟槽、定位孔、安装面……
一小时后,一个复杂的机械结构成型了,那是恒星敏感器的外壳和内部支撑框架。
图纸上标注的精度要求是±0.01毫米,林野做出来的实际测量结果是±0.0001毫米——比要求高两个数量级。
苏晓用高精度三坐标测量仪验证后,吹了声口哨:“可以啊林师傅,这手艺开个精密加工厂绝对发财。”
“这才刚开始。”林野擦了擦额头上不存在的汗水。
接下来是光学部分,深空导航用的恒星敏感器需要高质量的光学镜头。
林野买不到专用的航天级玻璃,但他有别的办法——他用异能直接操控二氧化硅的微观结构,在金属框架内“生长”出透镜。
这个过程极其消耗精神,异能控制金属很轻松,但对非金属,只有百分之一的量级,他需要同时控制硅和氧原子的排列,形成均匀的晶体结构,还要精确控制曲率、焦距、像差……
到第三天早上,第一个完整的恒星敏感器原型诞生了。巴掌大小的金属盒子,正面是透镜窗口,后面是电路板接口。
林野用异能做的CCD传感器直接集成在盒子内部——没有用现成的芯片,而是用金属和半导体材料原子级拼接出来的。
“通电测试。”林野的声音有些沙哑。
苏晓接上电源和示波器,盒子侧面的指示灯亮起绿色。
林野把原型机拿到窗前,对准夜空。几分钟后,连接的原型机上,一个小屏幕亮起——那是他们临时接的显示模块。
屏幕上,星点开始出现。
“识别到恒星图案……”林野盯着屏幕,“正在比对星图数据库……匹配成功!姿态解算出来了!”
屏幕上显示出一组数字:俯仰角23.5度,横滚角-1.2度,偏航角177.8度。
苏晓赶紧拿出手机,打开一个天文定位APP比对,“俯仰角23.6度,横滚角-1.1度,偏航角178.0度。”她报出数据,“误差……0.1度以内。这精度……”
“还不够。”林野皱眉,“深空导航要求是0.001度。差两个数量级。”
“但这是第一个原型啊!”苏晓说,“而且是你手搓的!从零开始,三天时间,做出一个能用的恒星敏感器,这已经是奇迹了好吗?”
林野摇摇头,没有接话,他知道苏晓说得对,但这距离他的目标还太远。
接下来的一周,林野进入了一种近乎疯狂的工作状态。
速度传感器原型做出来了——基于激光多普勒原理,用异能加工的反射镜和光电探测器。测试显示,对静止目标的测速精度达到每秒0.1米,但对运动目标的跟踪能力还有问题。
加速度计原型做出来了——MEMS结构,但林野用异能做了超规格的加强。测试显示,在实验室环境下能测到百万分之一g的加速度变化,但噪声水平偏高。
激光测距仪原型做出来了——脉冲式,测距精度做到了0.1米,但最大测距只有五十公里,而且对移动目标测距不稳定。
每一个原型都有亮点,但每一个都有致命缺陷。
更关键的是,这些设备是单独测试的。深空导航需要的是系统——所有传感器数据融合,互相校准,实时解算。
到第二周周末,苏晓终于忍不住了。她这两周是轻松了,除了偶尔处理一下公司的问题和一般决策,偶尔还回趟老家和父母聊聊天,还算惬意,可是看着林野的状态,她实在是忍不住。
“林野,停一下。”她按住林野又要去拿金属材料的手,“咱们得谈谈。”
林野眼睛有了不少血丝,头发也乱糟糟的,“谈什么?加速度计的噪声问题我快找到解决办法了,只要再优化一下质量块的悬浮结构——”
“问题不在这里。”苏晓打断他,拉着他到沙发前坐下,“你看着我的眼睛。咱们这个‘手搓导航设备’的项目,进行两周了。进度怎么样?”
林野张口要说话。
苏晓抬手制止:“我来说。你做出来了四个传感器原型,每个单独测试都有可圈可点之处。但是——”
她调出测试数据汇总表:“恒星敏感器,静态精度0.1度,动态跟踪精度只有1度,而且星图识别算法在快速旋转下会失效。”
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