《航天器系统工程导论》第一次大作业的要求发下来了，白纸黑字，打印得清清楚楚，贴在实验室的布告栏上。要求很简单，也很不简单：
“为一项假设的‘深空尘埃采样返回’微纳卫星任务，进行初步方案设计，并提交一份尽可能详实的成本估算报告。卫星总质量不超过50公斤，科学载荷（尘埃收集器与微型密封返回舱）质量不超过15公斤，任务寿命不低于1年。核心约束：在满足基本科学目标的前提下，成本越低越好。”
实验室里顿时一片低低的喧哗。留学生们，尤其是像阿米尔这样来自经费相对宽裕国家的，面面相觑，表情都有些微妙。
“成本越低越好？”阿米尔身边，一个来自中东另一产油国的留学生低声嘟囔，“难道不应该是性能越高越好吗？深空采样！这是前沿科学！成本应该是第二位的！”
阿米尔没说话，但心里也掠过类似的疑惑。在他的认知里，航天项目，尤其是这种带有探索性质的任务，首要追求的是成功率和科学价值，成本虽然重要，但往往在“不惜代价”的范畴内。把“成本越低越好”写在最前面，还加粗，这种直接的、近乎功利的表述，与他之前所接受的精英教育理念，有些格格不入。
他下意识地翻开自己带来的、厚厚的欧美航天器部件供应商目录，开始构思。高性能的星载计算机、抗辐射加固的存储器、高精度的姿态轨道控制系统（aocs）、经过飞行验证的推进模块……一个个在他脑海中组合，迅速形成一个技术先进、但同样“昂贵”的初步方案草图。他甚至在旁边备注了几个关键部件的供应商和大致报价——都是国际知名、以可靠性和高性能着称的巨头。
“阿米尔，你怎么想？”旁边座位上的李建国探过头，看了一眼他摊开的目录，眉头微微挑了挑。
“我在想，用什么级别的aocs比较合适。深空环境，辐射和可靠性要求都很高。”阿米尔指着目录上一款欧洲公司的产品，“这个不错，有深空探测任务经验，但价格……”
“先别急着看具体部件。”李建国用铅笔轻轻敲了敲作业要求，“看这里，‘满足基本科学目标’。基本，是多基本？尘埃收集，密封返回，一年寿命。这定义其实很宽泛。我们是不是可以先定义清楚，什么是‘基本’？”
阿米尔一愣。他习惯于从“最优”部件开始堆砌，然后考虑集成。李建国却让他从“需求”的最底层重新思考。
“还有，‘成本越低越好’。”李建国继续说，声音平静，“这个‘好’，不光指数字小，还得考虑来源的可靠性、供货周期、后续维护升级的便利性。有时候，一个部件便宜，但需要定制接口、特殊测试，总成本反而上去了。”
阿米尔若有所思。他合上那本华丽的供应商目录，看向李建国面前摊开的几份资料——有些是中文的技术手册，有些是打印出来的论文，还有一些似乎是……国产工业级元器件的数据手册？
“你打算用……这些？”阿米尔指着那些看起来没那么“高大上”的资料。
“看看总没坏处。”李建国笑了笑，抽出一份文件，“你看这个，国产的某型工业级陀螺仪，性能指标比航天级的差一些，但如果我们采用冗余设计和软件补偿，在非核心姿态控制环节，也许能满足要求，价格只有十分之一不到。还有这个，商用级（cots）的存储器，抗辐射差点，但我们可以用纠错编码和定期刷新来弥补，成本又能降一大截。”
“可靠性呢？”阿米尔皱眉，“深空环境，一旦出问题，可没有维修机会。”
“所以要做系统级的可靠性设计，而不是堆砌高可靠部件。”李建国眼神认真起来，“用相对便宜的部件，通过架构设计（比如冗余、冷备份、功能降级）、算法补偿（比如用多个低精度传感器数据融合出高精度）、以及充分的地面测试和筛选，来保证整体任务的可靠。这叫……面向成本和可靠性的协同设计。我们陈教授常说的。”
“系统级”、“架构设计”、“算法补偿”、“地面筛选”……这些词阿米尔都懂，但如此直白、如此理直气壮地将它们与“降低成本”捆绑在一起，作为首要设计原则，对他而言，还是一种新鲜的、甚至有些“激进”的思维方式。
他沉默了一会儿，重新打开自己的笔记本，但这次，他没有先去看部件列表，而是在空白页上画了一个简单的方块图，代表整个卫星系统。然后在旁边写下两行字：
顶层需求：1. 基本科学目标（采集并返回尘埃样品）。2. 成本最低。
然后才是：性能、可靠性、进度……
他尝试着，像李建国暗示的那样，从“满足基本需求”和“成本”这两个边界条件出发，去反推需要什么样的子系统，什么样的部件“够用”，而不是“最好”。
这个过程有些别扭，像戴着镣铐跳舞。但隐隐地，他感觉到一种不同于以往的挑战性，甚至……一丝奇特的吸引力。这像是在解一道全新的谜题，规则更严苛，但解开了，或许成就感更大？
几天后的方案讨论课，气氛有些微妙。陈教授——那位板书飞快的瘦高老者——让几个有代表性的小组上台讲解初步方案。
阿米尔所在的、由留学生和中国学生混编的小组，方案中规中矩，采用了大量经过验证的成熟商用货架产品（cots），但等级较高，成本估算自然不菲。陈教授听完，点点头，没多评价，只在“成本控制”一栏画了个问号。
轮到李建国所在的小组。他们的方案一展示出来，下面就响起了一阵轻微的骚动。方案大量采用了工业级甚至消费级的元器件，并在旁边清晰标注了替代的国产化选项以及预计成本节省比例。在关键的系统可靠性保障措施一栏，他们详细列出了三重冗余设计、软件容错算法、加速老化筛选试验计划等一整套“组合拳”。
