发布时间：2024-11-15 15:21:05 来源: sp20241115
6月3日，嫦娥六号着陆器在月表完成取样任务后，一面由玄武岩纤维制成的“石头版”五星红旗在月球背面成功展开。阳光照射下，国旗熠熠生辉，闪耀着鲜艳的中国红。
这是我国首次在月球背面独立动态展示国旗，也是继2020年12月3日嫦娥五号“织物版”五星红旗在月球成功展示后，中国探测器在月球上又一次打上“中国标识”。
选取玄武岩为核心材料
嫦娥六号在太空飞行30天后落月，时间较嫦娥五号大幅增加。在奔月、绕月及落月过程中，高低温反复交替，对国旗的耐环境性能提出了更高的挑战。
该国旗展示系统由中国航天科工集团旗下的中国航天三江集团联合武汉纺织大学等单位共同研制。武汉纺织大学徐卫林院士月面国旗团队介绍，月面国旗的重量和质量要求极为苛刻，不仅要做到薄而软，还要做到强而韧。
在接到嫦娥六号月面展示国旗任务后，团队遵从“原位利用”原则，采用与月壤化学成分相近的玄武岩作为国旗的核心材料。
嫦娥六号月面国旗尺寸为300mm×200mm，规格与嫦娥五号月面国旗一样，但重量比嫦娥五号月面国旗轻0.5克，仅为11.3克。
徐卫林解释道，玄武岩纤维具有非常优异的隔热抗辐射性能，能够抵御月表恶劣环境。但玄武岩纤维属于无机纤维，其表面光滑、脆性易碎、模量高，难以纺制超细丝、纺纱、织造，以及构筑高牢度的颜色。
针对纺丝问题，月面国旗团队联合湖北汇尔杰玄武岩纤维有限公司，创新设计喷丝板内腔结构，研发出约为头发丝直径三分之一的超细玄武岩纤维，“石头版”国旗才得以“轻装登月”。
巧妙设计“双防护罩”结构
针对玄武岩纤维部分特性的不足，研究团队开展了多项技术攻关。
在喷丝板内腔结构基础上，研究团队进行了梯形优化，再配合炉内分布式精准控温，成功实现超细玄武岩纤维的稳定量产。
该团队还在理论设计基础上，结合华茂集团在纺纱领域创新实践，利用柔性水溶性长丝和芳纶短纤分层防护，巧妙设计了“双防护罩”结构。这一创新不仅有效保护了玄武岩长丝，还解决了玄武岩纤维高模量导致“起小辫子”的行业难题。
此外，光滑的玄武岩长丝对月面国旗制作也是一大挑战。团队利用织物表面的芳纶短纤毛羽，使颜料中的黏合剂与其形成类似“铆钉”锚定的效果，有效提升涂料界面结合牢度与国旗图案的饱满度，保障国旗的月面展示效果
历时近4年，团队攻克玄武岩超细纤维纺纱、织造及色彩构建等诸多国际难题，首次研制出无温控保护、独立动态展示的“石头版”高品质织物国旗。
在“石头版”国旗研制的同时，月面国旗团队也已开启了将玄武岩纤维拓展到对耐热、阻燃等领域的应用研究，如对阻燃隔热性能要求很高的阻燃防护服装以及高阻燃性箱包等，进一步发挥超细玄武岩适应高温等特殊环境的能力。
徐卫林表示，作为轻质、柔性防护材料，玄武岩纤维未来在航空航天，如航天服、太空舱、月球基地等场景会有越来越广泛的应用。
(记者 吴纯新 通讯员 刘戈 郑婷)
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