在月球上竖起五星红旗有多难

张航

2020年12月3日，嫦娥五号着陆器上携带的一面“织物版”五星红旗在月面成功展开。这是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”。从打开到竖起仅耗时1秒钟。

选材花费时间超过1年

与嫦娥三号、嫦娥四号上的国旗采用喷涂方式不同，这次亮出的国旗是一面真正的“织物版”旗帜。这种旗杆式国旗在我国探月工程中是首次使用。

由于宇宙中拥有很强的电磁辐射，且月球表面有正负150攝氏度的温差等恶劣环境，普通材质的旗帜无法在月球上使用。

为此，科研团队花费了超过1年时间，挑选出二三十种纤维材料，通过做包括热匹配性，耐高低温、防静电、防月球尘埃等在内的物理试验，最终决定采用某新型复合材料，制成了嫦娥五号展示的国旗。

据介绍，这种材料既能满足强度要求，又能满足染色性能要求，从而保证国旗抵御月表恶劣的环境，做到不褪色、不串色、不变形。

整个系统重量控制在1公斤

月表恶劣的温差环境，也对国旗展示系统的工艺设计、集成设计提出了很高要求。

研制团队经过论证，考虑到复杂性和重量等原因，最终选择使用二级杆方式来呈现国旗。这种杆系结构方案是在航天系统里比较成熟的技术。

与此同时，为控制系统重量，研制团队还在选取耐高温、抗严寒材料的基础上，尽量将支架臂做薄、做小。最终，将整个系统重量控制在1公斤。

国旗展示系统使用的支架结构在空间环境中要承受冷热交变、空间辐照、极低真空等恶劣环境考验，如果选材不当，可能会发生冷焊，即两块接触金属在太空极低真空环境下粘连在一起，导致机构无法正常工作。对此，研制团队对系统所有的机构和关键位置都进行了防冷焊处理。

多种试验确保机构成功开展

嫦娥五号国旗展示系统涉及解锁、支架展开、支架固定等步骤，保证可靠性是整个系统的第一任务。这一系列动作都必须在1秒钟内完成。

火工品是整个国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。国旗展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。小，意味着它对环境适应性十分敏感，稍有不慎就可能失效，尤其是面对月球恶劣的温差环境。

面对这一难题，研制团队将火工品放在零下200摄氏度左右的液氮罐里以及高温环境下进行了几十次试验。

此外，机构支架展开的动力源——2根扭簧，同样至关重要。如果超过100摄氏度和低于零下30摄氏度，都会导致弹簧材料的强度降低，弹性系数也会随之降低。

工业设备中常用的扭簧，自然无法满足国旗展示系统展开机构的要求。研制团队找厂家按照需求专门订制，然后对其开展高低温、长期压紧、拉伸等试验，观察其力学变化情况，以保证扭簧的可靠性。

摘编自中央纪委国家监委网站