嫦娥六號在月背展示的國旗是用岩石“繡”出來的？

　　在表取采樣完成後，嫦娥六號著陸器攜帶的五星紅旗在月球背麵成功展開，閃耀鮮豔的“中國紅”。

　　月麵溫差大、輻射強，普通材質的國旗難以滿足要求，這麵中國首次在月球背麵獨立動態展示的國旗有何獨特之處？記者采訪了國旗背後的研製團隊。

　　月背展示的五星紅旗材料是岩石？

　　嫦娥六號國旗展示係統由中國航天科工集團旗下的中國航天三江集團聯合武漢紡織大學等單位共同研製。

　　“在奔月、繞月及落月的過程中，高低溫反複交替，國旗對環境的耐受性要求就更高。”武漢紡織大學紡織新材料與(yu) 先進加工技術國家重點實驗室主任、中國工程院院士徐衛林告訴記者，在尋找合適材料過程中，團隊根據月球資源原位利用原則，最終決(jue) 定采用與(yu) 月壤化學成分相近的玄武岩作為(wei) 嫦娥六號國旗的核心材料。

　　徐衛林（左二）和月麵國旗團隊曹根陽（左一）、王運利、盛丹研討國旗研製技術問題。（武漢紡織大學供圖）

　　徐衛林介紹，與(yu) 嫦娥五號國旗采用芳綸為(wei) 主的新型複合材料相比，嫦娥六號國旗采用玄武岩材料具有明顯優(you) 勢，也麵臨(lin) 很多新的挑戰，比如玄武岩纖維具有非常優(you) 異的隔熱抗輻射性能，能夠抵禦月表惡劣環境，但屬於(yu) 無機纖維，表麵光滑、脆性較大、耐磨性差，難以紡製超細絲(si) 、紡紗、織造以及構築高牢度的顏色。

　　月麵國旗團隊成員曹根陽教授說，嫦娥六號在月球背麵展示的國旗是能耐受高真空、高低溫循環、強劑量紫外輻照等極端環境的“石頭版”高品質織物國旗，是由以玄武岩為(wei) 主的複合材料製造。和嫦娥五號上的國旗規格一樣，嫦娥六號月麵展示國旗大小也是300mm×200mm。不過，玄武岩纖維的密度超出嫦娥五號國旗原料密度近一倍。

　　“可以說這是一麵技術含量很高的‘石頭版’織物國旗。”徐衛林說。

　　“搓石成線”直徑僅(jin) 發絲(si) 的三分之一

　　同樣是“織物版”五星紅旗，用岩石“編織”的國旗重量按說會(hui) 偏重，但最後製作出來的展示國旗重量隻有11.3克，比同規格的嫦娥五號國旗還要輕0.5克。

　　“團隊研發出的玄武岩纖維是直徑隻有頭發絲(si) 三分之一的超細玄武岩纖維。”曹根陽解釋，為(wei) 把玄武岩變成纖維，團隊將玄武岩石塊倒入熔爐中進行高溫熔融，當熔爐溫度達到1600℃左右時，玄武岩呈液態流動，再通過噴絲(si) 板拉出極細的玄武岩長絲(si) 。在纖維拉絲(si) 完成後，還需要進行特殊表麵處理，以進一步提高玄武岩纖維的柔韌性能。

嫦娥六號月麵國旗交付正樣件。（武漢紡織大學供圖）

　　為(wei) 了獲得更細的玄武岩纖維，研究團隊將實驗室“搬”到企業(ye) 的玄武岩熔爐旁，不斷改良拉絲(si) 設備、優(you) 化製造方式，創新設計了噴絲(si) 板內(nei) 腔結構，並進行了梯形優(you) 化，再配合爐內(nei) 分布式精準控溫，成功實現了超細玄武岩纖維的穩定量產(chan) ；為(wei) 有效保護玄武岩長絲(si) ，團隊利用柔性水溶性長絲(si) 和芳綸短纖分層防護，設計了“雙防護罩”結構，同時解決(jue) 了玄武岩纖維高模量導致“起小辮子”的行業(ye) 難題；麵對光滑的玄武岩長絲(si) 帶來國旗“染色”難，團隊利用織物表麵的芳綸短纖毛羽，使顏料中的黏合劑與(yu) 其形成類似“鉚釘”錨定的效果，有效提升塗料的界麵結合牢度與(yu) 國旗圖案的飽滿度，保障國旗展示效果。

　　徐衛林說，曆時近4年，團隊聯合多家企業(ye) 、單位攻克了玄武岩超細纖維紡絲(si) 、紡紗、織造及色彩構建等諸多難題。

　　月背飄揚“中國紅”

　　據介紹，國旗展示係統是探月工程四期探測器係統的關(guan) 鍵項目。由於(yu) 落月位置不同，嫦娥六號國旗展示係統在嫦娥五號任務基礎上進行了適應性改進，並開展了展示效果和產(chan) 品壽命可靠性評估。

嫦娥六號月麵國旗室外成像效果。（武漢紡織大學供圖）

　　光線對於(yu) 國旗的成像效果至關(guan) 重要，由於(yu) 嫦娥六號是在月球背麵著陸，月麵光線與(yu) 旗麵角度都發生了變化。中國航天科工集團專(zhuan) 家介紹，研製團隊提出了多種改進方案，聯合總體(ti) 單位開展了多輪方案評估和地麵模擬月麵成像試驗，以保證國旗的最佳成像效果。同時，研製團隊開展了國旗展示係統壽命評估和驗證工作，確保能夠在月球背麵可靠運行。

　　徐衛林說，玄武岩與(yu) 月壤化學成分相近，此次嫦娥六號國旗也是月球資源原位利用的一種探索。月球玄武岩較多，未來建造月球基地可就地取材，將月球玄武岩做成片狀或者管狀建材用於(yu) 建造，要比從(cong) 地球取材節省成本。