财讯：月球亮相的“织物版”国旗不简单 国旗展示系统只重1公斤

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嫦娥五号探测器着陆器、上升机组合体成功着陆月球后，点火起飞前，着陆器上搭载的五星红旗成功展开，标志着月面国旗展示系统首次成功登月。 这是继年12月15日嫦娥3号着陆器与玉兔号月球车完美合拍后，中国国旗登月，年12月8日嫦娥4号探测器将国旗拿到月球背面后，中国国旗再次展示在月球表面，中国探测器也为月球打上了中国标志。

更值得自豪的是，与嫦娥三号的嫦娥四号和玉兔的月车国旗的喷涂方法不同，这次嫦娥五号的探测器悬挂的国旗是真正的纺织版旗帜。 其背后聚集了中国航天科工集团宇宙三江九部的科研人员的智慧和汗水。

超过一年仔细挑选国旗

中国航天科工国旗展示系统设计小组开展技术探讨

嫦娥五号月面国旗展示系统是比较有效载荷分系统的构成单机之一，也是比较有效载荷分系统唯一的重要项目。 这是真正的纺织版旗帜。 但是，由于宇宙环境有强烈的电磁辐射，月球表面有正负150度的温度差，因此普通国旗不能用于月球。

国旗展示系统项目的指挥马威表示，国旗展示系统是船外单机系统，从火箭扔出整流罩后，从地面转移轨道，到探测器在月球着陆为止，暴露在非常恶劣的环境中，如果将地球采用的国旗放置在月球上，则其颜色

国旗展示系统立项初期，科研团队设计了许多国旗展示形式。 有以卷轴形式展开国旗的方法，如合金展示方案、伺服升旗方案、机构展示方案等，也有以扇子形式展开国旗的方法，但通过高低温试验发现，只有以卷轴形式展开的国旗是平的，不会产生褶皱等。

国旗展开时如何保证足够的强度和保持平直度？ 研究小组在研究中发现，一些纤维材料强度高，但染色性能差，染色性能好的纤维材料，强度达不到要求。

研发团队在全面调查文献资料的同时，广泛开展调查论证，配合国内特征部门开展关键技术的联合攻击。 国旗展示系统技术负责人程昌表示，科研团队在选材上花费的时间超过一年，最终选择了二三十种纤维材料。 随后，通过进行包括热一致性、高低温、防静电、防月尘等在内的物理试验，科研团队最终决定使用某种新型复合材料，满足强度要求，满足染色性能要求，保证国旗能耐受月表恶劣的环境，不褪色。

国旗的展示系统只有一公斤重

中国航天科工国旗展示系统研发小组探讨制造技术

由于嫦娥五号国旗展示系统的重量只有1公斤，研发小组以整个系统为中心，在减重问题上下了很大功夫，不仅使材料轻量化，还使设备变得苗条。 面对月表恶劣的温差环境，对国旗展示系统的工艺设计、集成设计也提出了很高的要求。

国旗展示系统立项时，研发团队论证了四级棒、三级棒和二级棒用作国旗的方案，但考虑到诸多复杂性和重量等原因，最终决定采用二级棒的方法表现。

国旗展示系统项目的负责人李云峰表示，使用杆结构方案是包括卫星、宇宙飞船等航天器太阳能电池板展开在内的宇宙系统中比较成熟的技术，采用了杆结构，目的是确保可靠性。

另外，为了控制国旗展示系统整体的重量，研发团队进行了结构优化设计，在选择耐高温、耐寒的材料的基础上，尽量使手臂变薄、变小。

国旗展示系统采用的支架结构在空间环境中必须经受冷热交流、空间辐射、极低真空等恶劣环境的考验，如果选择材料不当，可能会发生冷焊(即两块接触金属在宇宙极低真空环境下粘连)，从而使机构正常工作

李云峰说，为了处理冷焊问题，科研人员对系统的所有机构和关键位置进行了冷焊防止解决，保证了零部件满足航天环境和月表对温度的要求。

严格实验，确保国旗顺利展示

保证可靠性是整个国旗展示系统的首要任务，整个系统包括解锁、支架展开、支架固定等步骤，如果支架不能顺利在月球上展开，所有的事情都将白费。 确认各个动作都正常工作，这一系列动作必须在1秒以内完成。 所以，我们的工作责任重大，使命光荣。 李云峰说。

火工品是整个国旗展示系统中最基础的一环，如果不能起爆解锁，后续的动作就无从谈起。 因此，负责机构开锁的火工品爆炸装置是关键。

程昌表示，国旗展示系统采用的火工品是国内同等用途和功能中最小的。 小，意味着对环境适应性非常敏感，稍有不慎就可能失效，特别是面对月球恶劣的温差环境，要保证在地面下达指令的情况下成功。

面对这个难题，研发团队在负200左右的液氮罐中加入火工品和在高温环境下进行了几十次实验，模拟了在月球极大的温差环境下能否正常采用。

另外，在国旗展示系统中，和火工品一样重要的两根扭簧是机构支架展开的重要动力源。

弹簧的弹性系数在负5℃到25℃的范围内通常不变化，但如果超过100，则弹簧材料的强度会下降，弹性系数也会下降。

工业中设备常用的扭簧肯定不能满足国旗展示系统展开机构的要求，所以研发团队专门找到弹簧生产厂家，根据要求专门定制，在试验室进行高低温、长时间的挤压、拉伸等试验，其力学