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解读:嫦娥五号月球表面使用了哪些高科技五星红旗

  环球时报-环球网记者刘扬从刘扬获悉,嫦娥五号月球自动取样包成功完成后,于3日深夜成功飞出月球,点火起飞前,着陆器上升器总成搭载的“面料版”成功发射。中国国旗首次出现在月球上是在12月15日嫦娥三号着陆器和玉兔号月球车,并于2018年12月8日嫦娥四号探测器将国旗带到了月球背面。记者从月旗显示系统开发者处了解到,嫦娥三号和嫦娥四号中国国旗的显示方式与嫦娥五号探测器有很大不同,开发难度达到了更高的水平。

  挑选材料需要一年多的时间。

  记者从研制单位中国航天科工集团航天三江九部门了解到,嫦娥五号月旗显示系统是本次任务有效载荷分系统的重点项目。与喷在汽车嫦娥三号、嫦娥四号和玉兔嫦娥五号月球上的国旗不同,国旗是一面真正的国旗。

  由于宇宙有很强的电磁辐射,月球表面有正负150摄氏度的温差等恶劣环境,这就决定了月球上不能使用普通旗帜。

  据介绍,在国旗展示系统建立初期,科考团队设计了包括记忆合金展示方案在内的多种展示形式,比如以卷轴的形式展开国旗,计划以折扇的形式展开国旗,但经过高低温测试后发现,只有卷轴形式的国旗比较平坦,不会出现褶皱等。但如何保证国旗有足够的力度并保持顺畅,开发团队围绕这一问题做了大量的理论研究和仿真实验。他们在研究中发现,有些纤维材料虽然强度高,但染色性能较差,染色性能好的纤维材料强度达不到要求,因此单一的纤维和纺织工艺无法满足月球环境的要求。同时,确保国旗卷起时,在正负150摄氏度的温差下不能粘在一起。

  齐中国航天科工旗帜展示系统设计团队进行了技术研讨。

  据国旗展示系统工程负责人马威介绍,“国旗展示系统是一个舱外独立系统,从运载火箭被抛出整流罩,从地月转移轨道进入月球轨道,到探测器登陆月球,都暴露在极端条件下。”通过实验,我们发现,如果把地球上使用的国旗放在月球上,它的颜色会在很短的时间内褪色、变色,甚至会腐烂。“。”

  对于第一次接受航天研制任务的团队来说,他们完全是摸着石头过河,巨大的技术难题摆在眼前。国旗展示系统技术总监程畅说,科研团队花了一年多的时间挑选材料,最终选定了二三十种纤维材料。随后,科考队通过包括热匹配、耐高低温、防静电、防月尘等物理实验,最终确定使用新型复合材料,确保国旗能够抵御月球表面的恶劣环境。不要褪色,不要变色,不要改变形状。马威说,“虽然只是一面薄薄的国旗,但科技含量很高。”

  整个系统的重量控制在1公斤。

  据记者环球时报了解,国旗显示系统由月面旗、新闻发布装置和展开机构组成。据研发单位介绍,整个系统就像一个超大月光宝盒的折叠状态,长约半米。登陆月球嫦娥五号后,它会收到解锁和打开的命令。整个系统的重量只有一公斤马威,国旗的大小已经被综合考虑,以最大限度地提高视觉效果,使相机可以看到月球表面的一部分,深空的一部分,和着陆器。如果旗子太大或太小,照片就不能显示丰富的元素。

  由于嫦娥五号国旗显示系统的重量只有1公斤,开发团队在减轻系统重量上下了很大的功夫,不仅减轻了材料的重量,还“瘦身”了设备。面对月球恶劣的温差环境,也对国旗显示系统的工艺设计和集成化设计提出了很高的要求。

  中国航天科工国旗显示系统开发团队讨论制造过程

  据研发单位介绍,在建立国旗显示系统时,对几种方案进行了论证,但考虑到方案的复杂性和重量,选择了副杆进行展示。国旗显示系统李云峰项目负责人表示,“之所以采用杆系结构方案,是因为它是航天系统中比较成熟的技术,包括部署卫星、航天器等航天器太阳能电池板。它使用杆系结构,这是为了确保可靠性。”

  用于国旗显示系统的支撑结构必须经受冷热交替、空间辐照和极低真空等恶劣环境的考验。如果材料选择不当,则可能存在冷焊(即两种接触金属将在极低真空空间中粘在一起)。问题是机构不能正常工作或不能打开(“为解决冷焊问题,我们对系统的所有机构和关键部件进行了冷焊预防,以确保部件能够满足空间环境的要求和月球表面的温度要求

  确保测试成功

  确保可靠性是整个国旗显示系统的首要任务。据介绍,整个系统涉及解锁、支架展开、支架固定等步骤。如果在月球上部署不成功,之前的所有成果都将付诸东流李云峰,表明“每个动作都必须正常工作,一系列动作必须在1秒内完成”

  火工品是国旗显示系统中最基本的部分。如果不能引爆和解锁,后续行动是不可能的。因此,负责火工品解锁机构的爆炸装置成为关键。据研究人员介绍,国旗显示系统中使用的枪支是我国同类用途和功能中最小的火工品之一。它很小,这意味着它对环境适应性非常敏感,如果不小心,它可能会失败。特别是面对月球上恶劣的温差环境,在地面发出指令时,更应确保能够成功引爆。面对这个问题,研究小组把烟火放在200度左右的温度℃ 在液氮罐,并进行了数十次高温试验,以模拟其能否在月球极端温差环境下正常使用。

  同时,国旗燃放系统中对烟花爆竹有重要作用的两个扭力弹簧是该机构的关键电源支撑。为满足月球的特殊要求,开发团队专门研究春天制造商定制,然后在实验室进行高低温、长期压缩、拉伸等。经常观察产品的机械变化。确保扭转弹簧的可靠性。