中國航天科工國旗展示系統(tǒng)設(shè)計團(tuán)隊開展技術(shù)研討

在中國航天歷史上，第一面在沒有溫控的嚴(yán)酷環(huán)境條件下的織物國旗，成功在月球上展示。月面國旗展示系統(tǒng)由中國航天三江集團(tuán)聯(lián)合武漢紡織大學(xué)等單位共同研制，其中國旗由武漢紡織大學(xué)紡織新材料與先進(jìn)加工技術(shù)國家重點(diǎn)實驗室徐衛(wèi)林教授團(tuán)隊歷時八年、持續(xù)攻關(guān)完成，華茂集團(tuán)一同參與了研制及生產(chǎn)，華茂集團(tuán)用其六十多年的生產(chǎn)經(jīng)驗，依靠嚴(yán)格的品質(zhì)管控技術(shù)，提供了近于“苛刻”的質(zhì)量保障，保證了國旗的航天品質(zhì)。

嫦娥五號月面國旗展示系統(tǒng)是有效載荷分系統(tǒng)的組成單機(jī)之一，也是有效載荷分系統(tǒng)唯一一個關(guān)鍵項目。這是一面真正的“織物版”旗幟。但由于宇宙環(huán)境有很強(qiáng)的電磁輻射，加上月球表面有著正負(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)項目指揮馬威說，國旗展示系統(tǒng)是艙外單機(jī)系統(tǒng)，自運(yùn)載火箭拋掉整流罩后，從地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入月球軌道，再到探測器著陸在月球上，它都一直暴露在極端惡劣環(huán)境中,“我們通過試驗發(fā)現(xiàn)，如果把地球上使用的國旗放在月球上，它的顏色在很短時間內(nèi)就會褪色、串色，甚至分解?！?/span>

在國旗展示系統(tǒng)立項初期，科研團(tuán)隊就設(shè)計了多種國旗展示形式，有記憶合金展示方案、伺服升旗方案、機(jī)構(gòu)展示方案等通過卷軸形式展開國旗的方式，也有通過折扇形式展開國旗的方式，但通過高低溫試驗后發(fā)現(xiàn)，只有卷軸形式展開的國旗比較平整，不會出現(xiàn)褶皺等情況。

可如何保證國旗展開時擁有足夠的強(qiáng)度，能保持平整呢？研制團(tuán)隊在研究中發(fā)現(xiàn)，有些纖維材料的強(qiáng)度很高，但染色性能較差，染色性能較好的纖維材料，強(qiáng)度又達(dá)不到要求。

研制團(tuán)隊一邊地毯式查閱文獻(xiàn)資料，一邊廣泛開展調(diào)研論證，攜手國內(nèi)優(yōu)勢單位開展關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。

國旗展示系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人程昌說，科研團(tuán)隊在選材上花費(fèi)的時間就超過1年，最終挑選出了二三十種纖維材料，然后通過做包括熱匹配性，耐高低溫、防靜電、防月球塵埃等在內(nèi)的物理試驗,科研團(tuán)隊最終決定采用某新型復(fù)合材料,既能滿足強(qiáng)度要求，又能滿足染色性能要求，從而保證國旗能夠抵御月表惡劣的環(huán)境，做到不褪色，不串色、不變形。

該面國旗以國產(chǎn)高性能芳綸纖維材料為主、采用武漢紡織大學(xué)榮獲國家科技進(jìn)步一等獎的“高效短流程嵌入式復(fù)合紡紗技術(shù)”，攻克了高模量差異纖維高品質(zhì)紗線制備的技術(shù)難題，制備出高品質(zhì)月面展示國旗面料；利用小分子調(diào)控技術(shù)實現(xiàn)了芳綸纖維的結(jié)構(gòu)調(diào)控及顏色構(gòu)建，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了極端紫外條件下優(yōu)良的耐日曬牢度。

展示國旗在航天五院進(jìn)行環(huán)境試驗前準(zhǔn)備

武漢紡織大學(xué)徐衛(wèi)林教授和團(tuán)隊成員王運(yùn)利、曹根陽、盛丹、潘恒研討國旗研制技術(shù)問題

武漢紡織大學(xué)研制的嫦娥五號“織物版”五星紅旗飛向太空前留影

該面國旗同時利用武漢紡織大學(xué)榮獲國家科技發(fā)明二等獎的“優(yōu)質(zhì)天然高分子材料的超細(xì)粉體化及其高附加值的再利用技術(shù)”制備了微納米蠶絲粉體，利用其與顏料粒子的協(xié)同作用，從本質(zhì)上解決了極端條件下顏料熱升華及熱遷移牢度問題。通過以上技術(shù)攻關(guān)，實現(xiàn)了國旗在太空環(huán)境中耐受極端高真空、高低溫循環(huán)，以及強(qiáng)計量紫外輻照等條件的高色牢度顏色構(gòu)建的目的。