像火箭科学家一样思考1探索

　　《像火箭科学家那样思考》的作者是奥赞·瓦罗尔。
　　瓦罗尔是个80后，出生在土耳其，从小痴迷天文学，读了很多有关天文学的书，高中还自学了编程 。17岁那年，他被美国康奈尔大学录取。就在开学的前一个月， NASA 要发射机遇号和勇气号两个火星探测器，康奈尔大学的一个教授参加了这个项目，瓦罗尔就找到教授自荐当他的助理，教授很快地收了他。瓦罗尔相当于一进大学就是个＂火箭科学家＂。
　　瓦罗尔在NASA负责一些编程工作，还参与了选择着陆地点等等。
　　瓦罗尔大学毕业后改学了法学，在美国联邦第九巡回上诉法院工作过两年，然后回到学术界成为一名法学教授。
　　瓦罗尔是一个通才。这本书也是旁征博引，讲了很多科学和商业的例子。他采访了很多一线的航天人，提供了内部的视角。书中讲了很多埃隆·马斯克 SpaceX 的故事。
　　这些年中，他一直深入研究火箭科学原理在其他领域的应用，致力开发一套能够像火箭科学家那样思考的工具，然后分享给大家。这本书正是他的研究成果。
　　1，探索
　　近年以来 NASA 的主要探测兴趣是在像火星、木星、冥王星这种深空探测，不载人，但是往外走。大部分深空探测任务的指挥中心都是在加州好莱坞东边的＂喷气推进实验室＂。每当发射的时候，指挥中心便坐满了一排排摄入过量咖啡因的科学家和工程师。
　　他们整袋整袋地吃着花生，盯着涌入控制台的数据，让观众产生一种错觉，觉得他们掌控了局面。但他们并没有掌控局面，而只是像一名体育播音员那样报道这些事件，只不过他们用的是更华丽的语言。
　　话说喷气推进实验室向月球发射＂徘徊者＂号探测器，拍摄月球表面的特写照片，并在进入月球前将这些图像传送回地球。前6次任务以失败告终，直到第7次发射才终于成功，而当时实验室的一名工程师碰巧带了些花生到任务控制室。从那时起，花生就成了喷气推进实验室每次执行登陆任务时的主食。
　　到了关键时刻，这些原本理性严肃、用毕生精力探索未知事物的火箭科学家，却在一包包花生包装袋的底部寻找确定性。仿佛这样做还不够似的，他们中的许多人会穿着象征好运的破旧牛仔裤，或者戴着此前成功登陆任务留下的＂护身符＂。他们做了一名狂热体育迷可能会做的一切事情，就为了给自己制造笃定和一切尽在掌握的幻觉。
　　他们为了拥有这个控制感，已经到了迷信的程度。
　　为什么如此没有控制感呢？因为一旦把火箭发射出去，你能做的就很有限了。
　　用火星到地球的距离除以光速，一个信号要走12分钟才能从火星传输到地球。就算你接到信号马上就发出指令，往返也得24分钟。可是探测器从进入火星大气层边缘到着陆，总共才 6 分钟。这也就是说不管在着陆过程中发生什么问题，你都没有办法干预。能编程的已经事先编程了，剩下的就是听天由命。
　　探索，充满着不确定性。
　　2，不确定性
　　追求控制感是人的本能。想要让一个航天任务具备科学价值，你就得去到别人没去过的地方；想要具备经济价值，你就得像埃隆·马斯克的 SpaceX 那样弄一套比 NASA 便宜得多的发射方式，你就得做别人没做过的事情。
　　那些领先时代之人，敢于与伟大的未知事物共舞，并在现状中发现潜伏的危机，而不是满足于现状。
　　他们面对不确定性不是恐惧，而是当作实现自我的一次机会。
　　证明费马大定理的数学家安德鲁·怀尔斯在回顾自己如何证明这个定理时，把发现的过程比作在一座黑暗的宅邸中前行。他说，首先要进入第一个房间，花上几个月的时间摸索前进，四处试探和撞到各种东西。经历了极大的无所适从和困惑之后，才可能最终找到电灯开关。然后，他又走向下一个黑暗的房间，一切重新开始。怀尔斯解释说，这些突破是＂在黑暗中跌跌撞撞数月之后的必然成果，没有黑暗中的摸索，这些成果就不可能存在＂。
　　爱因斯坦用类似说法描述了他自己的科学发现过程。
　　所以不确定性是探索道路上必然的障碍，你不但不应该害怕，而且应该勇敢前行。
　　当然，航天探索未知绝对不是盲目的冒险。航天科学家处理风险首先要做的，是明确已知和未知的分界线。
　　要想适应不确定性，关键在于弄清楚哪些东西才真正令人不安，又有哪些东西不会如此。
　　宇航员被描绘成一群敢于冒险的高手，他们之所以能保持冷静的头脑，并不是因为他们有着超人般的神经，而是因为他们掌握了用知识减少不确定性这门艺术。
　　早期的很多宇航员也觉得一切尽在他们的控制之中，因为他们亲自参与了火箭的设计。但是，他们知道自己也有不懂的知识，比如科学家们确定他们不知道失重状态是否会影响视力，所以他们要求宇航员每20分钟检查一次视力。
　　确定了什么东西真正值得警觉之后，你可以采取措施减轻风险，方法是从火箭科学的规则手册中调用两个规则——冗余和安全边际。
　　3，冗余
　　在火箭科学中，是否有冗余可能就决定了是成功还是失败，而成败关乎生死。
　　航空航天领域中的＂冗余＂是指创建备份，以避免因某个故障点而危及整个任务的情况出现。宇宙飞船的设计要满足一个条件：即使出了故障，它也能正常运行，也就是＂有故障而不失效＂。
　　例如，SpaceX的＂猎鹰9＂号火箭配备了9个引擎。这些引擎彼此之间有充足的隔离空间，即使某个引擎发生故障，航天器也能完成任务。
　　尽管冗余是一种很好的保险措施，但它同样遵循收益递减定律。额外的冗余增加到某种程度之后，就会无谓地增加设备的复杂性、重量和成本。
　　冗余要做到什么程度? 要精心的概率计算、有所取舍才行。
　　4，安全边际
　　除了将冗余考虑在内，火箭科学家还通过打造安全边际来解决不确定性难题。例如，他们建造的宇宙飞船比表面看上去的更结实，隔热层厚度也超过标准要求。这些安全边际保护着宇宙飞船，以防充满不确定性的太空环境比预想中更恶劣。
　　又比如，2003年向火星发送了两台探测器——＂勇气＂号和＂机遇＂号。当探测器降落在火星表面时，发现事物存在着巨大的不确定性。所以，科学家采用了＂瑞士军刀＂法，即让现有的零部件有＂多用途＂。
　　所以说真实的航天任务往往充满了意外。有时你会为错误而懊恼，但也有时候你会感到惊喜。这才叫探索。
　　5，启示
　　马斯克在财富自由之后，依然投巨资研发火箭，然而火箭炸了6次，面临破产，离婚，最后九死一生，终于成功。
　　这个世界要干大事，比如创业，就得面临失败和不确定性，得有无比的勇气和意志，坚韧不拔。与此同时，得谨慎灵活，用冗余和安全边际，尽量和风险抵抗，得如履薄冰，胆大心细。
　　这样的心态去过一生，才不会后悔。有一个远大的目标，坚定不移，面临失败和危险而不动摇，与此同时谦卑谨慎，胆大而心细，豪爽而智慧，才能在充满不确定性的世界里有巨大的收获。即便失败，也是轰轰烈烈的一生。
　　我是秋枫，持续分享育儿心得。欢迎关注@秋枫聊育儿