這次嫦娥五號探測器除了采集土壤和巖石外，還有一個非常重要的任務(wù)。嫦娥五號攜帶五星紅旗登上月球。這個出現(xiàn)在月球上的國旗“面料版”不簡單！據(jù)了解，國旗展示系統(tǒng)僅重1公斤，為了保證國旗的順利展示，測試更加嚴(yán)格。讓我們進一步了解五星紅旗的第一個“面料版”是如何在月球上閃耀的。

第一面“布藝版”五星紅旗如何在月亮上發(fā)光？

在點火起飛前，嫦娥五號在組合上著陸實現(xiàn)了在月球上的五星紅旗，這是我國首次實現(xiàn)五星紅旗在月球表面的“獨立顯示”。閃耀在月球上的五星紅旗只有1公斤重，在正負(fù)150攝氏度的溫差下仍能“保持本色”。

五星紅旗可以在月球上獨立顯示，主要由月球旗顯示系統(tǒng)輔助。該系統(tǒng)由月旗、壓放裝置和展開機構(gòu)組成，長約半米。折疊狀態(tài)下，系統(tǒng)隨探測器上升空，登月后按指令解鎖開啟。

與嫦娥三號、嫦娥四號、玉兔月球車上的五星紅旗不同，嫦娥五號上五星紅旗的“面料版”是真旗。這是五星紅旗在月球表面的又一次成功展示，它還允許中國探測器在月球上再次標(biāo)記“中國標(biāo)志”。

嫦娥五號月旗展示系統(tǒng)是有效載荷子系統(tǒng)的組成部分之一，也是有效載荷子系統(tǒng)的唯一關(guān)鍵項目。這是真正的“面料版”橫幅。但由于宇宙環(huán)境中的強電磁輻射和月球表面正負(fù)150攝氏度的溫差，普通國旗無法在月球上使用。

國旗展示系統(tǒng)項目負(fù)責(zé)人馬偉表示，國旗展示系統(tǒng)是一個艙外獨立系統(tǒng)。整流罩從運載火箭上拋下后，從地球轉(zhuǎn)移到月球軌道上，然后探測器降落在月球上。它已經(jīng)暴露于極端。在惡劣的環(huán)境下，“我們通過實驗發(fā)現(xiàn)，如果把地球上使用的國旗放在月球上，它的顏色會在短時間內(nèi)褪色、變色，甚至分解?！?/p>

在國旗展示系統(tǒng)建立的初期，研究團隊設(shè)計了多種國旗展示形式，包括記憶合金展示方案、伺服升旗方案、機構(gòu)展示方案等。，以及折扇來發(fā)展國旗。但經(jīng)過高低溫測試，發(fā)現(xiàn)只有以卷軸形式展開的國旗比較平整，沒有出現(xiàn)褶皺。

怎樣才能保證國旗展開時有足夠的力量保持平整？研究小組在研究過程中發(fā)現(xiàn)，部分纖維材料強度較高，但染色性能較差，染色性能好的纖維材料強度達(dá)不到要求。

R&D團隊在地毯般查閱文獻資料的同時，進行了廣泛的研究和論證，并與國內(nèi)優(yōu)勢單位聯(lián)手，共同攻克關(guān)鍵技術(shù)。國旗展示系統(tǒng)技術(shù)總監(jiān)常誠表示，研究小組花了一年多的時間進行材料選擇，最終選擇了二三十種纖維材料，并進行了包括熱匹配、耐高低溫、防靜電、防月塵等物理測試。研究小組最終決定采用一種新型復(fù)合材料，既能滿足強度要求，又能滿足染色性能要求，從而保證國旗能承受月球的惡劣環(huán)境，不褪色、不變色等。

國旗顯示系統(tǒng)僅重1公斤

由于嫦娥五號國旗展示系統(tǒng)的重量只有1公斤，研究小組努力減輕整個系統(tǒng)的重量，不僅是為了減輕材料，也是為了“瘦身”設(shè)備。面對月球表面惡劣的溫差環(huán)境，對國旗顯示系統(tǒng)的工藝設(shè)計和集成設(shè)計也提出了很高的要求。

在建立國旗展示系統(tǒng)時，研究小組演示了使用四桿、三桿和兩桿作為國旗的方案，但考慮到復(fù)雜性和重量，最終選擇使用兩桿來展示國旗。

國旗展示系統(tǒng)項目負(fù)責(zé)人李云峰表示，之所以采用桿式結(jié)構(gòu)方案，是因為這是空間系統(tǒng)中相對成熟的技術(shù)，包括衛(wèi)星、飛船等航天器的太陽能電池板的部署，都采用桿式結(jié)構(gòu)，目的是保證可靠性。

此外，為了控制整個國旗展示系統(tǒng)的重量，研究小組還對結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，在選擇耐高溫、耐寒材料的基礎(chǔ)上，使支撐臂盡可能的薄和小。

國旗展示系統(tǒng)中使用的支架結(jié)構(gòu)必須能夠承受冷熱交替、空之間的照射、極低真空等惡劣環(huán)境試驗。如果材料選擇不當(dāng)，可能會出現(xiàn)冷焊，導(dǎo)致機構(gòu)無法正常工作或開啟的問題。

李云峰表示，為了解決冷焊問題，科研人員對系統(tǒng)的所有機構(gòu)和關(guān)鍵部位進行了防冷焊處理，以保證部件能夠滿足too 空環(huán)境和月表的溫度要求。

為了保證國旗的順利展示，測試被加強了

保證可靠性是整個國旗顯示系統(tǒng)的首要任務(wù)。整個系統(tǒng)涉及解鎖、支架展開、支架固定等步驟。如果支架不能在月球上成功部署，那么之前的所有努力都將付諸東流?！懊恳粋€動作都必須保證正常工作，這一系列動作必須在1秒內(nèi)完成。因此，我們的工作是一項重大責(zé)任和光榮使命?！崩钤骑L(fēng)說道。

火工品是整個國旗展示系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的部分。如果不能引爆解鎖，后續(xù)行動無法討論。所以負(fù)責(zé)機構(gòu)解鎖的火工品就成了關(guān)鍵。

常誠說，國旗展示系統(tǒng)中使用的火工品是中國同類用途和功能中最小的一種。小意味著它對環(huán)境適應(yīng)性非常敏感，粗心可能會失敗。尤其是面對月球惡劣的溫差環(huán)境，更需要保證在地面給它指令的情況下能夠成功引爆。

面對這一問題，研究小組通過將火工品放入-200℃左右的液氮罐中，在高溫環(huán)境下進行了數(shù)十次實驗，模擬在月球極端溫差的環(huán)境下能否正常使用。

同時，在國旗展示系統(tǒng)中與火工品同等重要的兩個扭簧是機構(gòu)支架展開的關(guān)鍵動力源。

彈簧的彈性系數(shù)一般在-5℃至-25℃范圍內(nèi)不變。如果超過100℃，降到-30℃以下，彈簧材料的強度會降低，彈性系數(shù)也會降低。

工業(yè)設(shè)備中常用的扭簧不能滿足國旗顯示系統(tǒng)展開機構(gòu)的要求。為此，研究小組專門找了彈簧廠家按要求定制，然后在實驗室進行高低溫、長期壓縮和拉伸試驗，觀察其力學(xué)變化，以保證扭簧的可靠性。

延伸閱讀:現(xiàn)在美國國旗插在月球上是什么狀況？

美國每次進行阿波羅載人登月計劃，都會在月球上留下一面美國國旗。就這樣，月球表面一共留下了六面美國國旗。

后來NASA用月球偵察軌道飛行器相機尋找美國國旗的影子，發(fā)現(xiàn)除了阿波羅11號的國旗離登月艙太近，發(fā)動機沖擊波在離開月球時把它吹倒了，其他五面國旗還在。

雖然美國國旗還停留在月球表面，但據(jù)科學(xué)家分析，插在月球表面的美國國旗應(yīng)該是因為輻射等原因變白了。網(wǎng)上甚至有圖嘲諷這件事。

科學(xué)家認(rèn)為美國國旗會變白，因為他們使用的材料是尼龍，價值5美元。

在地球上，國旗的使用壽命不是50年，因為地球上的風(fēng)和太陽會破壞國旗，縮短其使用壽命。其實不僅僅是國旗。我們可以看到，大多數(shù)面料在放置不當(dāng)時會變得非常脆弱，甚至在接觸時會斷裂。

因為月球沒有大氣層，所以不能形成云和雨，所以不用擔(dān)心月球上的風(fēng)和太陽等因素。但月球表面沒有大氣層或臭氧層，會導(dǎo)致宇宙中高能射線、太陽風(fēng)、紫外線等直接穿透大氣層到達(dá)月球表面。

因為月球沒有大氣層，所以不能形成云和雨，所以不用擔(dān)心月球上的風(fēng)和太陽等因素。但月球表面沒有大氣層或臭氧層，會導(dǎo)致宇宙中高能射線、太陽風(fēng)、紫外線等直接穿透大氣層到達(dá)月球表面。

高能射線和紫外線有一定的幾率破壞原子結(jié)構(gòu)，可能導(dǎo)致插在月球表面的國旗受損，顏色褪色。然而，因為我們沒有親眼看到，所以我們不能判斷美國國旗的現(xiàn)狀。