银河移民发展全国分布

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“航天青年军”“银河大移民”

来源：新华社每日电讯

地球人如何从太阳系移民到银河系？这是今年被称为“航天奥林匹克”的国际空间轨道设计大赛(GTOC)上，美国宇航局(NASA)喷气推进实验室(JPL)“烧脑”命题提出给世界航天界。

从5月下旬到6月中旬，世界航天大国卫星轨道设计团队投资了比赛冠军。在28天内，团队可以不断提交“银河移民”新计划，裁判系统计算机自动计算结果，实时更新排名。。。比赛考验智慧、勇气和毅力，竞争航天大国探索太空的实力和潜力。

6月13日凌晨4点，本次比赛的最终结果公布:14所平均年龄不到29岁的国防科技大学和西安卫星测控中心联队(以下简称“联队”)以绝对优势获得冠军，一举打破欧美对冠军的长期垄断。按照惯例，中国将从这个“赶考生”变成下一个“命题先生”。

“我的名字里有一个“亚洲”这个词，这让人们在赛前对我们赢得‘冠军并不乐观。”“联盟”领导人、国防科技大学空间科学学院教授罗亚忠微笑着说：“从过去只能看‘叹息’，到最后一个‘一步’亚军，再到欧洲和美国同行‘尘埃’，中国空间轨道设计竞争力实现了‘三跳’。”

“星际移民”挑战银河系2.1万分布

浏阳河畔的国防科技大学校园安静整洁。在许多看似普通的计算机房和实验室中，空间科学学院研究了航天发射轨道、空间站交会对接等尖端科技课题，进入每个房间都令人惊叹。

A306机房是“联队”参加GTOC比赛的“大本营”。除了一排排的电脑，最引人注目的是一块白板。比赛期间，“联队”每次得分突破，都有球员画一个“笑脸”形时钟记录。随着一系列的突破，U形时钟像一条“贪婪的蛇”，最后“吃”到白板中心的冠军奖杯

罗亚中在A306机房接受了本报记者的独家采访。

“‘银河大移民’这个话题是一个超级‘航天计划’！”罗亚忠说，按照这个计划，人类可以选择多达10万个恒星系移民到银河系，空间跨越21万光年，时间跨越9000万年，这是GTOC大赛历届最复杂的！

“围棋棋盘有361个点，每个点都有‘黑’、“白”和“无子”三种状态，围棋的搜索空间为3361，远大于宇宙的原子量；而“银河移民”10万个移民目标，每个目标都有“移民”和“非移民”两种状态，搜索空间为2.1万，空间分布的复杂性是围棋的102928倍！”

找到最合适的路径，以尽可能少的能耗、尽可能高的效率和尽可能均匀的分布实现星际移民。。。这是所有参与团队“银河战略”的目标。

欧洲航天局GTOC大赛(ESA)它于2005年启动，每1至2年举行一次。今年，“脑洞大开”的命题吸引了73支专业团队竞争，规模最大。其中，来自ESA、中国、美国、欧洲、俄罗斯许多大学和专业航天机构的NASA研究中心和参赛队伍实力雄厚。

这不是中国“宇航员”第一次参加GTOC比赛。在最后一场比赛中，国防科技大学的队伍大大领先JPL，但最终被JPL超越，排名第二。虽然这是亚洲队在历届比赛中的最佳成绩，但罗亚忠并不满意：“我们必须争夺世界第一！”

罗亚忠，今年刚满40岁，有近20年的航天轨道设计研究简历，参加了许多航天任务，如“神舟”飞船交易会对接。虽然“联队”的许多成员都是“80后”和“90后”，但他们在航天行业也有丰富的经验。

卫星轨道设计事业看上去很“高大上”，其“烧脑”的艰辛与痛苦，外人无法想象。

罗亚忠说，他曾经为了一个设计目标，在五个月的时间里，日夜不断地改变自己的想法，泡在电脑房里反复操作验证。随着任务期的临近，那些难以突破的问题的“瓶颈”往往会导致焦虑和冲动，头撞墙“撞”答案。

挑战、失败、再挑战、拥抱远大航天梦想的“联队”成员，面对挑战，深信磨难经历，培养毅力，积累经验，孕育成功。“无论问题有多大，我们需要做的就是用我们通常的思考、学习和使用新的简洁来解决问题，然后用它来解决问题。”国防科技大学博士生朱悦说。

以战略和毅力战胜“星辰浩渺”

5月16日，比赛正式开始。除了各种电脑，“联队”的计算工具还包括“天河”超级计算机。

罗亚忠说，参与GTOC硬件并不是万能的。没有好的算法和解决方案，即使世界各地的超级计算机被收集起来，满负荷运行一个月，也没有办法确保标准。

为了增加比赛的难度，本次比赛的命题设置了许多限制：每次星际转移时间间隔有特殊要求，飞船不能“越界”跑出银河系，也不能离银河系中心太近。。。只有参与者的大脑 只有电脑的“复杂策略”才能克服银河系浩瀚的“复杂空间”。

“赛程为4周，早期提交的结果越早，积分系数就越高。抓住时间就是抓住结果。在中后期，我们需要不断战胜对手和自己，通过技术升级和灵活的游戏脱颖而出。”国防科技大学博士生舒鹏说，从比赛开始，每个人都在与时间赛跑，“拼写大脑 拼命”状态。

从5月22日凌晨4点比赛首次允许提交结果的那一刻起，每支球队提交计划产生的分数不断变化，排名迅速更新，竞争激烈！

A306机房的“空天楼”气氛紧张得像爆炸一样。制定计划，提交；再次制定计划，再次提交！96分，1000分，1400分，2000分...

“每一次成就突破，都只会带来短暂的兴奋。之后，我们将面临极其痛苦的“天花板”。当一个关键参数上升时，另一个关键参数就会下降。罗亚忠说：“按下葫芦漂浮的疲惫感，测试每个人的脑力、体力和毅力。”。

不断冥想，自我怀疑，自我检查——

西安卫星测控中心沈红新说：“会不会是构型问题？”。

“为什么设计思路不反转？”“联队”女将张天骄问。

国防科技大学博士生黄安毅说：“能像化学置换反应一样交换现有点吗？”。

“不管是谁，即使深夜有灵感，也要赶紧叫大家操作验证自己的想法。”黄说，他们在5月24日凌晨首次占据榜首。但当晚，ESA队实现了反超。“联队”立即重新开始头脑风暴、自我否定、大胆试错，然后实现“反超”..

比赛期间，端午节。团队成员杨震从家里带来粽子。每个人都打开机房里的真空包装袋，直接塞进嘴里。即使他们吃了几口，他们也会过端午节；熬夜构思、操作和绘画。每个人的标准宵夜都是罗亚忠妻子每天晚上“上课”买的大西瓜；比赛结束时，每个人都感到精神疲劳，接近极限。他们见面走出学校，在一家小餐馆吃饭。晚饭后，国防科技大学博士生舒鹏突然从“应力退火”中提出了新的解决方案。大家赶紧跑回机房连夜测试，当晚分数超过2400分。随后，沈红新和黄岸毅又提出了新的构型，2800大关轻松突破！

这时，“联队”已经稳操胜券。但他们继续挑战新的高分，大家开始“跑疯”！

6月12日上午，距比赛结束时间不到24小时。“联队”成员舒鹏突然发现，一个被抛弃的计划是可取的。经过一些优化，“弃案”创造了3088分的新最佳成绩！

但是“联队”还是不想停下来。最后20分钟，“我有个程序可以试试！”国防科技大学硕士生史兼郡说。

史兼郡提出的这个程序，运行了15分钟，结果出来了！“快提交！”3101！

有一段时间，A306机房、“空天楼”内外，掌声、欢呼声、呐喊声此起彼伏...

从“赶考学生”到“出题先生”

6月13日凌晨4点18分，罗亚中发了一条朋友圈：“我们是世界冠军，我们创造了历史！”

舒鹏的朋友圈:消失一个月，去银河系移民..

GTOC大赛发起人Izzo教授发来贺信，称赞“联队”的出色成绩；许多海外团队惊呼中国“航天青年军”的计算能力令人惊叹。当对手只能“移民”1000多个恒星系时，“联队”有能力“移民”4000多个恒星系！

负责这方面数据研究的朱，提前研究了基于“天河”超级计算机的系统编程，“超级计算”的应用完全独立、出神入化。

赛后，由于冠军在GTOC大赛中领先于第二名，许多球队需要学习冠军团队计划。

组委会立即在其官方网站上发布了“银河移民”计划，该计划最终得到3101分。许多“宇航员”后悔，中国在航天任务规划、轨道动力学等基础研究方面已经达到了世界一流的水平。“联盟”的冠军计划突出了中国航天令人信服的创新和实践能力。

罗亚中说：“这场比赛的结果对人类航天事业具有重要意义。例如，位于火星和木星之间的“小行星带”，大量的小行星蕴含着丰富的特殊资源。利用本次大赛移民银河系的策略，可以用来发现或优化利用“小行星带”丰富资源的航天方案。另一方面，“移民银河”设计了复杂的空间交会序列，催生的技术和方案有助于维护国家空间资产安全，提高空间威慑能力。”

根据GTOC比赛的规则，由于“联队”赢得了冠军，下一场比赛将首次由中国主办，并由“联队”命题。”这既是荣誉，也是挑战。GTOC比赛的每一个命题都是太空战略思维和规划能力的展示。我们将利用中国的智慧，整合中国文化，提出世界级的新命题，促进中国与世界太空科学研究的整合、相互学习和共同发展。”罗亚忠说。（记者苏晓洲李国利谢英）

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