嫦娥五號登月掛五星旗 材質選1年「正負150℃不褪色」
經過約19小時月球表面採樣工作，嫦娥五號探測器3日晚間11時踏上返航之旅。起飛前，一面「織物版」五星旗成功展開，這是中國大陸在月球表面首次實現五星旗的獨立展示。據悉，該面旗幟在選材上花費的時間就超過1年，最終採用某新型複合材料，能在正負150攝氏度溫差環境下不粘連在一起。
▲中國大陸在月球表面首次實現五星旗的獨立展示 。（圖／中國航天報）
據《中國航太報》報導，嫦娥五號探測器在完成採樣任務上升起飛前，一面「織物版」五星旗在月面成功展開，這是繼2013年12月15日，嫦娥三號着陸器與玉兔號月球車互拍實現五星旗首次亮相月球，以及2018年12月8日嫦娥四號探測器後，將五星旗帶向月球背面後的又一次在月球表面的成功展示。
但嫦娥五號探測器五星旗展示的方式，與「嫦娥三號」和「嫦娥四號」所採用的噴塗方式有很大不同，且研製難度又邁上了一個大臺階。由於宇宙擁有很強的電磁輻射，以及月球表面有着正負150攝氏度的溫差，諸多惡劣環境因素決定了普通五星旗無法在月球上使用。
爲了保證五星旗展開時，擁有足夠的強度，保持平整，研製團隊圍繞這一問題做了很多理論研究和模擬試驗，同時還要保證旗子捲起時，在正負150攝氏度溫差環境下不能粘連在一起。
五星旗展示系統項目指揮馬威表示，展示系統是艙外單機系統，自運載火箭拋掉整流罩後，從地月轉移軌道進入月球軌道，再到探測器着陸在月球上，它都一直暴露在極端惡劣環境中，「我們通過試驗發現，如果把地球上使用的國旗放在月球上，它的顏色在很短時間內就會褪色、串色，甚至分解。」
▲大陸嫦娥五號上升器稍早進入環月軌道。（圖／翻攝微博）
對於首次接受宇航研製任務的該團隊來講，完全是摸着石頭過河。五星旗展示系統技術負責人程昌表示，科研團隊在選材上花費的時間就超過1年，最終挑選出了2、30種纖維材料，然後通過做包括熱匹配性，耐高低溫、防靜電、防月球塵埃等在內的物理試驗，科研團隊最終決定採用某新型複合材料，保證五星旗能夠抵禦月表惡劣的環境，做到不褪色，不串色、不變形。
由於「嫦娥五號」五星旗展示系統的重量只有1公斤，研製團隊圍繞整個系統在減重問題上下了大量工夫，不僅材料要輕質化，而且還要對設備進行「瘦身」。面對月表惡劣的溫差環境，也對展示系統的工藝設計、集成設計提出了很高要求。用馬威的話來講，雖然只是一面薄薄的五星旗，但科技含量十分高。
旗幟展示系統使用的支架結構在空間環境中要承受冷熱交變、空間輻照、極低真空等惡劣環境考驗，如果選材不當，可能會發生冷焊（即兩塊接觸金屬在太空極低真空環境下會粘連一起），由此帶來的問題是機構不能正常工作或打開。
李雲峰表示，爲了解決冷焊問題，「我們對系統所有的機構和關鍵位置都進行了防冷焊處理，以保證部件能滿足太空環境和月表對溫度的要求。可以說，我們爲了將國旗展示系統的重量控制在1公斤，整個研製團隊做出了不懈努力。」
火工品是整個五星旗展示系統中最基礎的一環，如果它無法起爆解鎖，後續動作就無從談起。因此，負責機構解鎖的火工品爆炸裝置成爲了關鍵。
程昌表示，旗子展示系統使用的火工品在中國大陸國內同等用途和功能中屬於最小之一，「小」意味着它對環境適應性十分敏感，稍有不慎就可能失效，尤其是面對月球惡劣的溫差環境，更需要保證地面給它指令時就能成功起爆。
面對這一難題，研製團隊通過將火工品放在攝氏零下200度左右的液氮罐裡和高溫環境下，進行了幾十次試驗，模擬它在月球極大溫差環境下能否正常使用。
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