2020年12月，國(guó)家航天局發(fā)布了探月工程嫦娥五號(hào)探測(cè)器的自拍照，靜謐的月球上，鮮艷的五星紅旗格外醒目（圖1）。這面國(guó)旗由武漢紡織大學(xué)徐衛(wèi)林院士團(tuán)隊(duì)持續(xù)8年攻關(guān)完成，與嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)以及玉兔號(hào)月球車上的國(guó)旗采用噴涂方式制作不同，嫦娥五號(hào)帶上月球的這面國(guó)旗是編織而成，是一面真正意義上的旗幟，也是五星紅旗第一次月表動(dòng)態(tài)展示。
圖1 嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球表面國(guó)旗展示的照片
宇宙有很強(qiáng)的電磁輻射，且月球表面溫差達(dá)±150℃，環(huán)境條件非常惡劣，這就決定了普通材質(zhì)的國(guó)旗無(wú)法在月球上使用。為了使國(guó)旗展開(kāi)時(shí)擁有足夠的強(qiáng)度、平整度，且具有較好的染色性能，團(tuán)隊(duì)拋棄了單一纖維和紡織工藝，挑選二三十種纖維材料進(jìn)行熱匹配性、耐高低溫、防靜電、防月球塵埃等在內(nèi)的物理試驗(yàn),最終決定采用某新型復(fù)合材料以卷軸形式展開(kāi)，既能保障國(guó)旗比較平整、不會(huì)出現(xiàn)褶皺等情況，同時(shí)滿足強(qiáng)度和染色性能要求，保證國(guó)旗能夠抵御月表惡劣的環(huán)境。
該面國(guó)旗以國(guó)產(chǎn)高性能芳綸纖維材料為主、重量?jī)H12g，展開(kāi)后面積2000mm*900mm，約為一張A4紙大小，比要求的重量降低了40%，可以在1秒內(nèi)完成展示動(dòng)作，在月球環(huán)境下不會(huì)粘連在一起。國(guó)旗采用“高效短流程嵌入式復(fù)合紡紗技術(shù)”[1]，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(guó)旗面料；利用小分子調(diào)控技術(shù)實(shí)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(shí)現(xiàn)了極端紫外條件下優(yōu)良的耐日曬牢度；利用“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)”[2]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(wèn)題。通過(guò)以上技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)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(jì)量紫外輻照等條件的高色牢度顏色構(gòu)建的目的。國(guó)旗在陽(yáng)光的照耀下呈現(xiàn)出一抹鮮艷的“中國(guó)紅”，在300℃溫差的極端環(huán)境下仍能保持不串色不變形（圖2）。
圖2 武漢紡織大學(xué)研制的嫦娥五號(hào)“織物版”五星紅旗飛向太空前留影
這是第一面在沒(méi)有溫控的嚴(yán)酷環(huán)境條件下，成功在月球上進(jìn)行獨(dú)立展示的織物國(guó)旗，其成功研制標(biāo)志著我國(guó)突破了中國(guó)深空探測(cè)無(wú)溫控條件、有色紡織品無(wú)法正常使用的航天歷史，意義非凡（圖3）。
圖3 嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體全景相機(jī)環(huán)拍成像，五星紅旗在月面成功展開(kāi)
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相關(guān)鏈接：
《驕傲！月球上亮出的這面五星紅旗由湖北研制》
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《五星紅旗閃耀月球！嫦娥五號(hào)月表國(guó)旗展示照片公布》
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參考文獻(xiàn)：
[1] 徐衛(wèi)林，夏治剛，丁彩玲，等. 高效短流程嵌入式復(fù)合紡紗技術(shù)原理解析[J]. 紡織學(xué)報(bào). 2010, 31(06): 29-36.
[2] 徐衛(wèi)林.優(yōu)質(zhì)天然高分子材料超細(xì)粉體化及其高附加值的再利用[J].中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì),2008,No.111(09):46.
