閃耀月球的五星紅旗,耗時八年才製作出來,到底有何神奇之處?

 


嫦娥五號登陸器展示國旗的模擬畫面

當前嫦娥五號已經經歷了最為關鍵的軟著陸以及月球採樣任務,並且上升器工作一切正常,也順利的完成了對接任務,按照計劃將離開月球軌道朝向地球奔赴。在返回地球時,返回器還要經歷最後一關,那就是由於接近第二宇宙速度返回,其需要通過「水漂」式彈道進行減速,這對於第一次搭載月球返回器的嫦娥五號來說同樣是一個新的挑戰。

嫦娥五號登陸器,頂端為返回器

值得一提的是,雖然月球的引力只有地球的6/1,但是這也同樣要求嫦娥五號返回器體積足夠小,才能夠順利從月表升空並與返回器對接。這意味著體積和質量較大的登陸器只能被遺留在月球表面,繼續發揮餘熱執行剩餘的科研任務。登陸器除了搭載各類探測儀器以及月球取樣裝置外,還搭載了一面五星紅旗。據報道,這面五星紅旗歷時8年由民營企業研發製造,這也是第一面由織物打造的五星紅旗。自此除了美國外,月球上又多了一面織物國旗。

嫦娥五號上升器分離升空的模擬畫面

別看僅僅只是一面國旗,其在用料方面極為講究,這是因為月球上惡劣的極限環境所決定的。別看月球距離地球只有38萬公里,對於天體單位來說就像是隔壁鄰居,但是由於月球沒有緻密大氣層的保護,其晝夜溫差極大,在太陽照射到的區域最高溫度達到了134度,而太陽無法照到的地方最低氣溫為零下170度,普通的織物材料無法承受如此極端的溫差。

由於缺乏臭氧層,月球表面氣候非常極端

除此之外在月球上的織物還要考慮褪色問題。由於沒有臭氧層的保護,月球上的紫外線輻射要比地球上強烈得多(由於有臭氧層,僅僅只有1%的紫外線能夠抵達地球表面)。而紫外線不僅僅能夠使普通的織物褪色,同時也是材料加速老化的元兇。可想而知,如果是普通的材料以及傳統的染色方式,那麼傳統織物在月球上的壽命將會變得極低,這對於「地標性」的嫦娥五號登陸器來說是難以接受的。

嫦娥五號「國旗」的背後是纖維材料的突破

由此可見,月球上的「織物國旗」裡面蘊含著大學問,不僅僅在纖維材質上有著嚴格的要求,同時著色、縫製方面也有著極高的要求。不僅需要通過熱匹配性、耐高低溫;同時還需要通過防靜電,防月球塵埃等物理試驗,使其在面對月球極端環境時能夠保持長時間的穩定性,做到不褪色,不變形。而作為嫦娥五號登陸器的有效載荷,這面織物國旗的重量僅僅只有1公斤,這也從側面展示了我國在織物材料方面的發展。

嫦娥五號全系統重量達到了8.2噸,是當前中國發射的質量最大的天體探測器

實際上「登月國旗」的研發僅僅是嫦娥五號眾多難點公關中的「小插曲」,作為當前國產最複雜的登月探測器,嫦娥五號的主要任務是從月球帶回月壤。登陸器不僅需要採集月球表面的月壤,同時還要採集兩米深度不同層次的月壤,並且在裝樣後還要將容器送至上升器。而如此複雜的機械結構以及電子設備均要承受月球上極端條件。

作者:工程師

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