这面登月五星红旗,出自武汉!

字号+ 作者:光明网 来源:光明网 2020-12-05 07:41

原标题:这面登月五星红旗,出自武汉!

12月3日23时10分

嫦娥五号

上升器3000N发动机点火起飞

起飞前

一面五星红旗在着陆器上展开

这也是中国在月球上

放置的第一面五星红旗

长江日报记者刚刚获悉

这面特殊的五星红旗

出自武汉纺织大学

徐卫林教授团队之手

中国在月球上放置的第一面五星红旗。

这面国旗重11.8g

比航天要求的重量降低了40%

与嫦娥三号、嫦娥四号以及

玉兔月球车上的国旗

采用喷涂方式不同

嫦娥五号国旗

是一面实实在在的旗帜

它采用二级铰链机构

被牢牢悬挂于嫦娥五号着陆器一侧

将永久留在月球之上

抗皱、耐高低温、耐紫外线

这面国旗由武汉纺织大学“省部共建新材料与先进加工技术国家实验室”负责人徐卫林教授带领的5人团队制作完成,另外4人分别为王运利、曹根阳、盛丹、潘恒,攻关小组耗时8年才将这面深空探测领域第一面设有温控条件悬挂在外的国旗完工。

徐卫林教授和团队成员王运利、曹根阳、盛丹、潘恒研讨国旗研制技术问题。武汉纺织大学提供

徐卫林教授介绍,这面五星红旗的织物以芳纶为主,而芳纶初始模量大,很难纺出高品质纱线,不利于国旗的展示。为提供符合标准的纱线,经过多次实验研究,最终确定采用团队荣获过国家科技进步一等奖的“高效短流程嵌入式复合纺纱技术”来生产纱线,此技术为月面国旗研制成功奠定了基础。

嫦娥五号在月表的作业时间均为白天,所以国旗的使用温度设置在正负150摄氏度范围,在地面模拟太空舱测试,完全符合要求。

2012年,团队接到缝制一面国旗在月球上展示的任务,国旗要求抗皱、耐高低温、耐紫外线,而且要便于收放,即使收放也要平整而无折痕。这看似简单的制作条件,却让团队成员倍感压力。

接到任务后,团队不舍昼夜,当即在原料筛选、结构设计、图形构建上全面展开工作。让他们没想到的是,仅在选材上花费的时间就超过1年。

嫦娥五号着陆器和上升器组合体全景相机环拍成像,五星红旗在月面成功展开,此外图像上方可见已完成表取采样的机械臂及采样器。供图:国家航天局,技术支持:国家天文台 图片来源:人民日报客户端

他们在研究中发现,虽然有些纤维材料的强度很高,但染色性能较差,染色性能较好的纤维材料,强度又达不到要求,单一纤维和纺织工艺都无法满足月面环境的要求。

“虽然芳纶和锦纶两种材料性能优越,但两者很难在一起加工。”徐卫林教授团队成员曹根阳副教授告诉长江日报记者,这两种材料都是从海量的高性能材料中筛选出来的,为提供符合标准的芳纶材料,烟台一家纺织企业还单独开了一次纺车,才符合技术指标,但是芳纶本身不耐强紫外线,他们利用小分子调控技术实现了芳纶纤维的结构调控及颜色构建,并在此基础上实现了极端紫外条件下优良的耐日晒牢度。芳纶和锦纶的结合则采用了独特的纺纱技术,让二者实现紧密结合。

300摄氏度温差国旗不串色

在五星红旗制作过程中,团队还发现另一个难题:在高低温交变和绝对真空条件下,五星红旗会串色,黄的串红,红的串黄。“五星红旗上颜色能串,说明小粒子会流动。”曹根阳前往上海,希望能从颜料的制备上找到原因,结果失望而归。最终采用徐卫林教授的科技成果——天然材料微纳米化技术,让小粒子不再流动,串色问题迎刃而解。

武汉纺织大学研制的嫦娥五号“织物版”五星红旗飞向太空前留影。武汉纺织大学提供

串色问题解决了,那么国旗上的五角星究竟是绣还是印上去呢?

团队成员想在制作上更多地体现中国元素,觉得绣上去更有质感,便首先想到了汉绣,尝试用汉绣技术将五角星绣在旗面上。反复尝试后发现,刺绣的线与国旗材料收缩不一致,容易起皱,最终放弃刺绣,改为印五角星,然后套上黄色。他们又想到采用蚕丝,但普通蚕丝并不耐受紫外线,怎么办?团队采用“整理”技术克服了这一难关,将蚕丝用在了这面国旗上,最大限度体现中国元素。

最终,不褪色,不串色、不变形,能够抵御月表恶劣环境的国旗诞生了。“我最美好的8年奉献给了这面国旗。”今年39岁的曹根阳觉得很值,自己亲手做的国旗能够永久留在月球上,内心无比自豪。

旗开月表,五星闪耀

武汉,好样的!

长江日报出品 采写:记者杨佳峰 赵静 通讯员郑婷 海报:主创|陈智 胡欣 图片来源于人民日报客户端 长图:统筹│陈昌主创│李玉莹 张莉 编辑:曹欣怡 校对:毛欣

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