在月球上豎起五星紅旗有多難

嫦娥五號探測器的著陸器、上升器組合體成功降落在月球表面后，點(diǎn)火起飛前，著陸器上攜帶一面五星紅旗成功展開，標(biāo)志著我國月面國旗展示系統(tǒng)首次在月面展示成功。

令人驕傲的是，與“嫦娥三號”“嫦娥四號”以及玉兔月球車上的國旗采用噴涂方式不同，這次嫦娥五號探測器亮出的國旗是一面真正的“織物版”旗幟。這背后凝聚了中國航天科工集團(tuán)航天三江九部科研人員的智慧與汗水。

為國旗精心選材

嫦娥五號月面國旗展示系統(tǒng)是有效載荷分系統(tǒng)的組成單機(jī)之一，也是有效載荷分系統(tǒng)唯一一個關(guān)鍵項目。但由于宇宙環(huán)境有很強(qiáng)的電磁輻射，加上月球表面有著正負(fù)150攝氏度的溫差，普通國旗無法在月球上使用。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(nèi)就會褪色、串色，甚至分解。

在國旗展示系統(tǒng)立項初期，科研團(tuán)隊就設(shè)計了多種國旗展示形式，有記憶合金展示方案、伺服升旗方案、機(jī)構(gòu)展示方案等通過卷軸形式展開國旗的方式，也有通過折扇形式展開國旗的方式，但通過高低溫試驗后發(fā)現(xiàn)，只有卷軸形式展開的國旗比較平整，不會出現(xiàn)褶皺等情況。

可如何保證國旗展開時擁有足夠的強(qiáng)度，能保持平整呢？研制團(tuán)隊在研究中發(fā)現(xiàn)，有些纖維材料的強(qiáng)度很高，但染色性能較差，染色性能較好的纖維材料，強(qiáng)度又達(dá)不到要求。

研制團(tuán)隊一邊地毯式查閱文獻(xiàn)資料，一邊廣泛開展調(diào)研論證，攜手國內(nèi)優(yōu)勢單位開展關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。國旗展示系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人程昌說，科研團(tuán)隊在選材上花費(fèi)的時間就超過1年，最終挑選出了二三十種纖維材料，然后通過做包括熱匹配性，耐高低溫、防靜電、防月球塵埃等在內(nèi)的物理試驗，科研團(tuán)隊最終決定采用某新型復(fù)合材料，既能滿足強(qiáng)度要求，又能滿足染色性能要求，從而保證國旗能夠抵御月表惡劣的環(huán)境，做到不褪色、不串色、不變形。

國旗展示系統(tǒng)只重1公斤

由于嫦娥五號國旗展示系統(tǒng)的重量只有1公斤，研制團(tuán)隊圍繞整個系統(tǒng)在減重問題上下了大量工夫，不僅材料要輕質(zhì)化，而且還要對設(shè)備進(jìn)行“瘦身”。面對月表惡劣的溫差環(huán)境，也對國旗展示系統(tǒng)的工藝設(shè)計、集成設(shè)計提出了很高要求。

國旗展示系統(tǒng)立項時，研制團(tuán)隊先后論證過采用四級桿、三級桿和二級桿來作為國旗的方案，但考慮到復(fù)雜性和重量等原因，最終選擇使用二級桿的方式來呈現(xiàn)。

國旗展示系統(tǒng)項目負(fù)責(zé)人李云峰說，之所以采用桿系結(jié)構(gòu)方案，是因為它在航天系統(tǒng)里算比較成熟的技術(shù)，包括衛(wèi)星、飛船等航天器的太陽能電池帆板展開，使用的都是桿系結(jié)構(gòu)，其目的就是保證可靠性。

另外，為了控制整個國旗展示系統(tǒng)的重量，研制團(tuán)隊還對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，在選取耐高溫、抗嚴(yán)寒材料的基礎(chǔ)上盡量將支架臂做薄、做小。

（摘自《中國航天報》）