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哈密高质量喝茶场子外卖推荐,新华全媒+|嫦娥六号在月背展示的国旗是用岩石“绣”出来的?,玄武岩,纤维,团队
2024-06-09 08:10:09
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在表取采样完成后(hou),嫦(chang)娥六号着陆器携(xie)带的(de)五星红旗(qi)在月球背(bei)面成功展开,闪(shan)耀鲜艳的(de)“中国红”。

月面温差大、辐射强,普通材质(zhi)的(de)国旗(qi)难(nan)以满足要求,这面中国首次在月球背(bei)面独立动态展示的(de)国旗(qi)有何独特之(zhi)处?记者采访了国旗(qi)背(bei)后(hou)的(de)研制团队(dui)。

月背(bei)展示的(de)五星红旗(qi)材料(liao)是(shi)岩(yan)石?

嫦(chang)娥六号国旗(qi)展示系统由中国航天科工集(ji)团旗(qi)下的(de)中国航天三江集(ji)团联合武汉纺(fang)织大学等单位共同研制。

“在奔月、绕(rao)月及落月的(de)过程中,高低温反复交替,国旗(qi)对环境的(de)耐受性要求就更高。”武汉纺(fang)织大学纺(fang)织新材料(liao)与先进加(jia)工技术国家重点实验(yan)室主任、中国工程院院士(shi)徐卫林(lin)告诉记者,在寻找合适(shi)材料(liao)过程中,团队(dui)根据月球资(zi)源原位利用(yong)原则,最终决定(ding)采用(yong)与月壤化学成分相(xiang)近的(de)玄武岩(yan)作为嫦(chang)娥六号国旗(qi)的(de)核心材料(liao)。

徐卫林(lin)(左二(er))和月面国旗(qi)团队(dui)曹根阳(左一)、王运利、盛丹研讨国旗(qi)研制技术问题。(武汉纺(fang)织大学供(gong)图)

徐卫林(lin)介绍,与嫦(chang)娥五号国旗(qi)采用(yong)芳纶为主的(de)新型复合材料(liao)相(xiang)比,嫦(chang)娥六号国旗(qi)采用(yong)玄武岩(yan)材料(liao)具有明显优势,也(ye)面临很多新的(de)挑战,比如玄武岩(yan)纤维(wei)具有非常优异的(de)隔热抗辐射性能,能够(gou)抵御月表恶(e)劣环境,但属于(yu)无机纤维(wei),表面光滑、脆性较(jiao)大、耐磨性差,难(nan)以纺(fang)制超细丝、纺(fang)纱、织造以及构筑(zhu)高牢(lao)度的(de)颜色。

月面国旗(qi)团队(dui)成员曹根阳教(jiao)授说(shuo),嫦(chang)娥六号在月球背(bei)面展示的(de)国旗(qi)是(shi)能耐受高真空、高低温循环、强剂量紫外辐照等极端环境的(de)“石头版”高品质(zhi)织物国旗(qi),是(shi)由以玄武岩(yan)为主的(de)复合材料(liao)制造。和嫦(chang)娥五号上的(de)国旗(qi)规格一样,嫦(chang)娥六号月面展示国旗(qi)大小也(ye)是(shi)300mm×200mm。不(bu)过,玄武岩(yan)纤维(wei)的(de)密度超出(chu)嫦(chang)娥五号国旗(qi)原料(liao)密度近一倍(bei)。

“可以说(shuo)这是(shi)一面技术含量很高的(de)‘石头版’织物国旗(qi)。”徐卫林(lin)说(shuo)。

“搓石成线(xian)”直径仅发丝的(de)三分之(zhi)一

同样是(shi)“织物版”五星红旗(qi),用(yong)岩(yan)石“编(bian)织”的(de)国旗(qi)重量按说(shuo)会偏重,但最后(hou)制作出(chu)来的(de)展示国旗(qi)重量只有11.3克,比同规格的(de)嫦(chang)娥五号国旗(qi)还要轻0.5克。

“团队(dui)研发出(chu)的(de)玄武岩(yan)纤维(wei)是(shi)直径只有头发丝三分之(zhi)一的(de)超细玄武岩(yan)纤维(wei)。”曹根阳解(jie)释,为把玄武岩(yan)变成纤维(wei),团队(dui)将玄武岩(yan)石块倒入熔(rong)炉中进行高温熔(rong)融,当(dang)熔(rong)炉温度达到1600℃左右时,玄武岩(yan)呈(cheng)液态流动,再通过喷丝板拉出(chu)极细的(de)玄武岩(yan)长丝。在纤维(wei)拉丝完成后(hou),还需要进行特殊表面处理,以进一步(bu)提高玄武岩(yan)纤维(wei)的(de)柔韧性能。

嫦(chang)娥六号月面国旗(qi)交付(fu)正样件。(武汉纺(fang)织大学供(gong)图)

为了获得更细的(de)玄武岩(yan)纤维(wei),研究团队(dui)将实验(yan)室“搬”到企业(ye)的(de)玄武岩(yan)熔(rong)炉旁,不(bu)断改良拉丝设备(bei)、优化制造方式,创新设计了喷丝板内腔结构,并进行了梯形优化,再配合炉内分布(bu)式精准控温,成功实现了超细玄武岩(yan)纤维(wei)的(de)稳定(ding)量产;为有效保护玄武岩(yan)长丝,团队(dui)利用(yong)柔性水溶性长丝和芳纶短纤分层(ceng)防护,设计了“双(shuang)防护罩”结构,同时解(jie)决了玄武岩(yan)纤维(wei)高模量导致“起小辫子”的(de)行业(ye)难(nan)题;面对光滑的(de)玄武岩(yan)长丝带来国旗(qi)“染色”难(nan),团队(dui)利用(yong)织物表面的(de)芳纶短纤毛羽,使颜料(liao)中的(de)黏合剂与其形成类(lei)似“铆钉”锚(mao)定(ding)的(de)效果,有效提升涂料(liao)的(de)界面结合牢(lao)度与国旗(qi)图案的(de)饱满度,保障国旗(qi)展示效果。

徐卫林(lin)说(shuo),历时近4年,团队(dui)联合多家企业(ye)、单位攻克了玄武岩(yan)超细纤维(wei)纺(fang)丝、纺(fang)纱、织造及色彩构建等诸多难(nan)题。

月背(bei)飘扬“中国红”

据介绍,国旗(qi)展示系统是(shi)探月工程四期探测器系统的(de)关键项目。由于(yu)落月位置不(bu)同,嫦(chang)娥六号国旗(qi)展示系统在嫦(chang)娥五号任务基础上进行了适(shi)应性改进,并开展了展示效果和产品寿命可靠(kao)性评估。

嫦(chang)娥六号月面国旗(qi)室外成像效果。(武汉纺(fang)织大学供(gong)图)

光线(xian)对于(yu)国旗(qi)的(de)成像效果至关重要,由于(yu)嫦(chang)娥六号是(shi)在月球背(bei)面着陆,月面光线(xian)与旗(qi)面角度都发生了变化。中国航天科工集(ji)团专家介绍,研制团队(dui)提出(chu)了多种改进方案,联合总体单位开展了多轮方案评估和地面模拟月面成像试验(yan),以保证国旗(qi)的(de)最佳成像效果。同时,研制团队(dui)开展了国旗(qi)展示系统寿命评估和验(yan)证工作,确保能够(gou)在月球背(bei)面可靠(kao)运行。

徐卫林(lin)说(shuo),玄武岩(yan)与月壤化学成分相(xiang)近,此次嫦(chang)娥六号国旗(qi)也(ye)是(shi)月球资(zi)源原位利用(yong)的(de)一种探索。月球玄武岩(yan)较(jiao)多,未来建造月球基地可就地取材,将月球玄武岩(yan)做成片状或者管状建材用(yong)于(yu)建造,要比从地球取材节省成本。(记者侯(hou)文坤、宋晨(chen)) 

来源:新华社(she)

发布(bu)于(yu):北京市
版权号:18172771662813
 
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