第一面“織物版”五星紅旗如何閃耀月球？

視頻：嫦娥五號上升器進(jìn)入預定軌道 實(shí)現中國首次地外天體起飛 來(lái)源：中國新聞網(wǎng)

　　北京時(shí)間12月3日23時(shí)10分，嫦娥五號上升器從月面起飛，攜帶月球樣品成功進(jìn)入預定環(huán)月軌道。這是中國首次實(shí)現地外天體起飛。

五星紅旗月面展示模擬圖

　　點(diǎn)火起飛前，嫦娥五號著(zhù)上組合體實(shí)現月面五星紅旗展開(kāi)，這是中國在月球表面首次實(shí)現五星紅旗的“獨立展示”。這面閃耀月球的五星紅旗重量只有1公斤，在正負150攝氏度的溫差下仍能“保持本色”。

　　第1面“織物版”五星紅旗

　　五星紅旗能夠在月球上實(shí)現獨立展示，主要依靠月面國旗展示系統輔助。該系統由月面國旗、壓緊釋放裝置、展開(kāi)機構三部分組成，長(cháng)約半米。系統在折疊狀態(tài)下隨探測器升空，著(zhù)陸月球后按照指令解鎖打開(kāi)。

　　與嫦娥三號、嫦娥四號以及玉兔月球車(chē)上的五星紅旗采用噴涂方式不同，嫦娥五號這面“織物版”五星紅旗是一面真正的旗幟。這是五星紅旗在月球表面的又一次成功展示，也讓中國探測器在月球上再次打上“中國標識”。

中國航天科工國旗展示系統研制團隊研討制造工藝。圖源：中國航天科工集團

　　為了研制這套與眾不同、研制難度邁上新臺階的五星紅旗展示系統，中國航天科工集團航天三江九部經(jīng)歷了諸多挑戰。保證可靠性是五星紅旗展示系統的第一任務(wù)，整套系統涉及解鎖、支架展開(kāi)、支架固定等步驟，如果支架無(wú)法在月球上成功展開(kāi)，一切都將前功盡棄?！懊恳粋€(gè)動(dòng)作都要確保工作正常，而且這一系列動(dòng)作必須在1秒鐘內完成?！蔽逍羌t旗展示系統項目負責人李云峰說(shuō)。

　　火工品是整個(gè)五星紅旗展示系統中最基礎的一環(huán)，如果它無(wú)法起爆解鎖，后續動(dòng)作就無(wú)從談起。五星紅旗展示系統技術(shù)負責人程昌表示，系統使用的火工品在國內同等用途和功能中屬于最小之一。研制團隊將火工品放在-200攝氏度左右的液氮罐里和高溫環(huán)境下進(jìn)行幾十次試驗，模擬它在月球極大溫差環(huán)境下能否正常使用，確保五星紅旗能順利在月面上緩緩升起。

　　選材時(shí)間超1年

　　宇宙中擁有很強的電磁輻射，月球表面環(huán)境惡劣，溫差可達正負150攝氏度，這就決定了普通五星紅旗無(wú)法在月球上使用。

　　在五星紅旗展示系統立項初期，科研團隊設計了多種展示形式，既有通過(guò)卷軸形式展開(kāi)五星紅旗的記憶合金展示方案、伺服升旗方案、機構展示方案，也有通過(guò)折扇形式展開(kāi)的多種方案。盡管形式各異，但科研人員通過(guò)高低溫試驗后發(fā)現，只有卷軸形式展開(kāi)的五星紅旗比較平整，不會(huì )出現褶皺等情況。

中國航天科工國旗展示系統設計團隊開(kāi)展技術(shù)研討。圖源：中國航天科工集團

　　如何保證五星紅旗展開(kāi)時(shí)擁有足夠的強度，保持平整，研制團隊圍繞這一問(wèn)題做了很多理論研究和模擬試驗。程昌表示，科研團隊在選材上花費的時(shí)間就超過(guò)1年，最終挑選出了二三十種纖維材料，通過(guò)熱匹配性、耐高低溫、防靜電、防月球塵埃等物理試驗，最終決定采用某新型復合材料，既能滿(mǎn)足強度要求，又能滿(mǎn)足染色性能要求，從而保證五星紅旗能夠抵御月表惡劣的環(huán)境，做到不褪色，不串色、不變形。

　　“雖然這只是一面薄薄的五星紅旗，但科技含量十分高?！蔽逍羌t旗展示系統項目指揮馬威感慨道。

　　重量只有1公斤

　　嫦娥五號五星紅旗平面運動(dòng)包絡(luò )將近2000mm×900mm，整個(gè)系統的重量只有1公斤。馬威表示，選擇這樣的旗面尺寸是研制團隊經(jīng)過(guò)綜合考慮的結果，目的是盡量突出視場(chǎng)效果，讓相機拍出來(lái)的照片既能看到月表、深空，也能看到著(zhù)陸器；如果五星紅旗太大或太小，照片均無(wú)法呈現出豐富的元素。

　　由于五星紅旗展示系統的重量只有1公斤，研制團隊圍繞整個(gè)系統在減重問(wèn)題上下了大量工夫，不僅材料要輕質(zhì)化，而且還要對設備進(jìn)行“瘦身”。立項之初，研制團隊先后論證過(guò)采用四級桿、三級桿和二級桿等方案，但考慮到復雜性和重量等原因，最終選擇使用二級桿的方式來(lái)呈現。

　　“之所以采用桿系結構方案，是因為它在航天系統里算比較成熟的技術(shù)，包括衛星、飛船等航天器的太陽(yáng)能電池帆板展開(kāi)，使用的都是桿系結構，其目的就是保證可靠性?！崩钤品逭f(shuō)。

　　為了控制整個(gè)五星紅旗展示系統的重量，研制團隊還對結構進(jìn)行了優(yōu)化設計，在選取耐高溫、抗嚴寒材料的基礎上盡量將支架臂做薄、做小。系統使用的支架結構在空間環(huán)境中能承受住冷熱交變、空間輻照、極低真空等惡劣環(huán)境的考驗。(郭超凱)

　　轉自：中國新聞網(wǎng)

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