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株洲高质量喝茶荤茶老班章场子外卖推荐,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
2024-06-10 20:56:42
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本文转自【新华网】;

新华社武汉(han)6月8日电 题:嫦娥六号在月背展示的国旗是(shi)用(yong)岩石“绣”出来的?

新华社记者侯文坤、宋晨

在表取采样完成(cheng)后,嫦娥六号着陆器(qi)携(xie)带的五星红(hong)旗在月球背面成(cheng)功展开,闪(shan)耀鲜艳的“中(zhong)国红(hong)”。

月面温差大、辐射强,普通材质的国旗难以满足要求,这面中(zhong)国首次(ci)在月球背面独立(li)动态展示的国旗有何独特之处?记者采访了国旗背后的研制团(tuan)队。

月背展示的五星红(hong)旗材料是(shi)岩石?

嫦娥六号国旗展示系统由(you)中(zhong)国航天(tian)科工集团(tuan)旗下(xia)的中(zhong)国航天(tian)三江集团(tuan)联合(he)武汉(han)纺织大学等单位共(gong)同研制。

“在奔月、绕月及落月的过程中(zhong),高(gao)低温反复交替,国旗对环境的耐受性要求就更高(gao)。”武汉(han)纺织大学纺织新材料与先进(jin)加工技术国家重点实验室主任、中(zhong)国工程院院士(shi)徐卫林告诉记者,在寻(xun)找合(he)适(shi)材料过程中(zhong),团(tuan)队根(gen)据月球资源原位利用(yong)原则(ze),最终(zhong)决定采用(yong)与月壤化学成(cheng)分相近的玄武岩作为嫦娥六号国旗的核(he)心材料。

徐卫林(左二)和月面国旗团(tuan)队曹根(gen)阳(左一(yi))、王运利、盛丹研讨国旗研制技术问题。(武汉(han)纺织大学供图(tu))

徐卫林介绍,与嫦娥五号国旗采用(yong)芳纶为主的新型(xing)复合(he)材料相比,嫦娥六号国旗采用(yong)玄武岩材料具有明显优势,也面临很多新的挑战,比如玄武岩纤维具有非常优异的隔(ge)热抗辐射性能,能够抵御月表恶(e)劣环境,但属于无机纤维,表面光滑、脆性较大、耐磨性差,难以纺制超细(xi)丝、纺纱、织造以及构筑高(gao)牢度的颜色。

月面国旗团(tuan)队成(cheng)员曹根(gen)阳教授说,嫦娥六号在月球背面展示的国旗是(shi)能耐受高(gao)真空、高(gao)低温循环、强剂量紫外辐照等极端环境的“石头版”高(gao)品质织物国旗,是(shi)由(you)以玄武岩为主的复合(he)材料制造。和嫦娥五号上的国旗规格一(yi)样,嫦娥六号月面展示国旗大小也是(shi)300mm×200mm。不(bu)过,玄武岩纤维的密度超出嫦娥五号国旗原料密度近一(yi)倍。

“可(ke)以说这是(shi)一(yi)面技术含量很高(gao)的‘石头版’织物国旗。”徐卫林说。

“搓石成(cheng)线(xian)”直径仅发丝的三分之一(yi)

同样是(shi)“织物版”五星红(hong)旗,用(yong)岩石“编织”的国旗重量按说会偏重,但最后制作出来的展示国旗重量只有11.3克(ke),比同规格的嫦娥五号国旗还(hai)要轻0.5克(ke)。

“团(tuan)队研发出的玄武岩纤维是(shi)直径只有头发丝三分之一(yi)的超细(xi)玄武岩纤维。”曹根(gen)阳解释,为把玄武岩变(bian)成(cheng)纤维,团(tuan)队将玄武岩石块(kuai)倒(dao)入熔炉中(zhong)进(jin)行高(gao)温熔融,当熔炉温度达到1600℃左右时,玄武岩呈液态流动,再通过喷丝板拉(la)出极细(xi)的玄武岩长丝。在纤维拉(la)丝完成(cheng)后,还(hai)需要进(jin)行特殊表面处理,以进(jin)一(yi)步提高(gao)玄武岩纤维的柔(rou)韧(ren)性能。

嫦娥六号月面国旗交付正样件。(武汉(han)纺织大学供图(tu))

为了获得更细(xi)的玄武岩纤维,研究团(tuan)队将实验室“搬”到企业的玄武岩熔炉旁,不(bu)断改(gai)良拉(la)丝设备(bei)、优化制造方式,创(chuang)新设计了喷丝板内腔结构,并进(jin)行了梯形优化,再配合(he)炉内分布(bu)式精准控温,成(cheng)功实现了超细(xi)玄武岩纤维的稳定量产;为有效(xiao)保护玄武岩长丝,团(tuan)队利用(yong)柔(rou)性水溶性长丝和芳纶短纤分层防护,设计了“双防护罩”结构,同时解决了玄武岩纤维高(gao)模量导致“起小辫子(zi)”的行业难题;面对光滑的玄武岩长丝带来国旗“染(ran)色”难,团(tuan)队利用(yong)织物表面的芳纶短纤毛(mao)羽,使颜料中(zhong)的黏合(he)剂与其形成(cheng)类似“铆(mao)钉”锚定的效(xiao)果,有效(xiao)提升涂料的界面结合(he)牢度与国旗图(tu)案(an)的饱满度,保障国旗展示效(xiao)果。

徐卫林说,历时近4年,团(tuan)队联合(he)多家企业、单位攻克(ke)了玄武岩超细(xi)纤维纺丝、纺纱、织造及色彩构建(jian)等诸多难题。

月背飘扬“中(zhong)国红(hong)”

据介绍,国旗展示系统是(shi)探月工程四期探测器(qi)系统的关键项目。由(you)于落月位置不(bu)同,嫦娥六号国旗展示系统在嫦娥五号任务基础上进(jin)行了适(shi)应性改(gai)进(jin),并开展了展示效(xiao)果和产品寿命可(ke)靠性评估。

嫦娥六号月面国旗室外成(cheng)像效(xiao)果。(武汉(han)纺织大学供图(tu))

光线(xian)对于国旗的成(cheng)像效(xiao)果至关重要,由(you)于嫦娥六号是(shi)在月球背面着陆,月面光线(xian)与旗面角度都发生了变(bian)化。中(zhong)国航天(tian)科工集团(tuan)专家介绍,研制团(tuan)队提出了多种改(gai)进(jin)方案(an),联合(he)总体单位开展了多轮方案(an)评估和地面模拟月面成(cheng)像试验,以保证国旗的最佳成(cheng)像效(xiao)果。同时,研制团(tuan)队开展了国旗展示系统寿命评估和验证工作,确保能够在月球背面可(ke)靠运行。

徐卫林说,玄武岩与月壤化学成(cheng)分相近,此次(ci)嫦娥六号国旗也是(shi)月球资源原位利用(yong)的一(yi)种探索。月球玄武岩较多,未来建(jian)造月球基地可(ke)就地取材,将月球玄武岩做(zuo)成(cheng)片状或者管状建(jian)材用(yong)于建(jian)造,要比从地球取材节省成(cheng)本。

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