中新社北京12月3日电(郭超凯)北京时间12月3日23时10分 ， 嫦娥五号上升器从月面起飞 ， 携带月球样品成功进入预定环月轨道 。 这是中国首次实现地外天体起飞 。
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中国航天科工国旗展示系统设计团队开展技术研讨 。 图源：中国航天科工集团
点火起飞前 ， 嫦娥五号着上组合体实现月面五星红旗展开 ， 这是中国在月球表面首次实现五星红旗的“独立展示” 。 这面闪耀月球的五星红旗重量只有1公斤 ， 在正负150摄氏度的温差下仍能“保持本色” 。
第1面“织物版”五星红旗
五星红旗能够在月球上实现独立展示 ， 主要依靠月面国旗展示系统辅助 。 该系统由月面国旗、压紧释放装置、展开机构三部分组成 ， 长约半米 。 系统在折叠状态下随探测器升空 ， 着陆月球后按照指令解锁打开 。
与嫦娥三号、嫦娥四号以及玉兔月球车上的五星红旗采用喷涂方式不同 ， 嫦娥五号这面“织物版”五星红旗是一面真正的旗帜 。 这是五星红旗在月球表面的又一次成功展示 ， 也让中国探测器在月球上再次打上“中国标识” 。
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【系统|第一面“织物版”五星红旗如何闪耀月球？】中国航天科工国旗展示系统研制团队研讨制造工艺 。 图源：中国航天科工集团
为了研制这套与众不同、研制难度迈上新台阶的五星红旗展示系统 ， 中国航天科工集团航天三江九部经历了诸多挑战 。 保证可靠性是五星红旗展示系统的第一任务 ， 整套系统涉及解锁、支架展开、支架固定等步骤 ， 如果支架无法在月球上成功展开 ， 一切都将前功尽弃 。 “每一个动作都要确保工作正常 ， 而且这一系列动作必须在1秒钟内完成 。 ”五星红旗展示系统项目负责人李云峰说 。
火工品是整个五星红旗展示系统中最基础的一环 ， 如果它无法起爆解锁 ， 后续动作就无从谈起 。 五星红旗展示系统技术负责人程昌表示 ， 系统使用的火工品在国内同等用途和功能中属于最小之一 。 研制团队将火工品放在-200摄氏度左右的液氮罐里和高温环境下进行几十次试验 ， 模拟它在月球极大温差环境下能否正常使用 ， 确保五星红旗能顺利在月面上缓缓升起 。
选材时间超1年
宇宙中拥有很强的电磁辐射 ， 月球表面环境恶劣 ， 温差可达正负150摄氏度 ， 这就决定了普通五星红旗无法在月球上使用 。
在五星红旗展示系统立项初期 ， 科研团队设计了多种展示形式 ， 既有通过卷轴形式展开五星红旗的记忆合金展示方案、伺服升旗方案、机构展示方案 ， 也有通过折扇形式展开的多种方案 。 尽管形式各异 ， 但科研人员通过高低温试验后发现 ， 只有卷轴形式展开的五星红旗比较平整 ， 不会出现褶皱等情况 。
如何保证五星红旗展开时拥有足够的强度 ， 保持平整 ， 研制团队围绕这一问题做了很多理论研究和模拟试验 。 程昌表示 ， 科研团队在选材上花费的时间就超过1年 ， 最终挑选出了二三十种纤维材料 ， 通过热匹配性、耐高低温、防静电、防月球尘埃等物理试验 ， 最终决定采用某新型复合材料 ， 既能满足强度要求 ， 又能满足染色性能要求 ， 从而保证五星红旗能够抵御月表恶劣的环境 ， 做到不褪色 ， 不串色、不变形 。
“虽然这只是一面薄薄的五星红旗 ， 但科技含量十分高 。 ”五星红旗展示系统项目指挥马威感慨道 。
重量只有1公斤
嫦娥五号五星红旗平面运动包络将近2000mm×900mm ， 整个系统的重量只有1公斤 。 马威表示 ， 选择这样的旗面尺寸是研制团队经过综合考虑的结果 ， 目的是尽量突出视场效果 ， 让相机拍出来的照片既能看到月表、深空 ， 也能看到着陆器；如果五星红旗太大或太小 ， 照片均无法呈现出丰富的元素 。
由于五星红旗展示系统的重量只有1公斤 ， 研制团队围绕整个系统在减重问题上下了大量工夫 ， 不仅材料要轻质化 ， 而且还要对设备进行“瘦身” 。 立项之初 ， 研制团队先后论证过采用四级杆、三级杆和二级杆等方案 ， 但考虑到复杂性和重量等原因 ， 最终选择使用二级杆的方式来呈现 。
“之所以采用杆系结构方案 ， 是因为它在航天系统里算比较成熟的技术 ， 包括卫星、飞船等航天器的太阳能电池帆板展开 ， 使用的都是杆系结构 ， 其目的就是保证可靠性 。 ”李云峰说 。
为了控制整个五星红旗展示系统的重量 ， 研制团队还对结构进行了优化设计 ， 在选取耐高温、抗严寒材料的基础上尽量将支架臂做薄、做小 。 系统使用的支架结构在空间环境中能承受住冷热交变、空间辐照、极低真空等恶劣环境的考验 。 (完)
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