就這樣,,河北蔚縣的玄武巖被選為制造嫦娥六號(hào)國旗的原材料。這些在地球存在了億萬年的石頭,踏上了奔月之路,。
千錘百煉石頭變成超輕超薄布料
此次嫦娥六號(hào)選擇“石頭版”國旗進(jìn)行月背展示,,有一個(gè)非常重要的原因,就是把玄武巖制造國旗作為月面原位制造的一種探索,。未來建造月球基地需要就地取材,,把月球上的玄武巖做成片狀或者管狀建材,用于月面建造,,這樣比在地球上取材大大節(jié)省了成本,。
原料確定后,如何把石頭變成布料,,并精準(zhǔn)控制重量,,成了研制團(tuán)隊(duì)急需攻克的難題。
嫦娥六號(hào)月面國旗和嫦娥五號(hào)上的國旗規(guī)格一樣,,大小也是300mm×200mm,,與一張A4紙差不多大。不過,,玄武巖纖維的密度超出嫦娥五號(hào)國旗原料密度近一倍,,這就會(huì)導(dǎo)致“石頭版”國旗會(huì)更重。由于要用到航天器上,,月面國旗的重量要求極為苛刻,,需要在同樣的尺寸大小下,保持一樣的重量,。研制人員推算出,,這需要把玄武巖纖維做到每1000米重8.8克的密度才不會(huì)超重,但這么細(xì)的玄武巖纖維要怎么生產(chǎn)出來呢,?
曹根陽告訴記者,,當(dāng)時(shí)工藝控制,、爐子溫度、噴絲板狀態(tài)等等都在不斷地調(diào)試,,但是無論怎么做,,10克每千米的密度指標(biāo)都成了制作玄武巖纖維難以跨越的鴻溝。經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn),,在一次生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn),,對(duì)噴絲板內(nèi)腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行梯形優(yōu)化,再配合爐內(nèi)分布式精準(zhǔn)控溫,,可以解決玄武巖纖維特性不足的問題,。
最終,,研制團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了超細(xì)玄武巖纖維的穩(wěn)定量產(chǎn),,他們做出來的嫦娥六號(hào)國旗的重量只有11.3克,比嫦娥五號(hào)國旗還要輕0.5克,。
四年攻關(guān)月背完美呈現(xiàn)“中國紅”
超細(xì)玄武巖纖維制造出來了,,下一個(gè)挑戰(zhàn)接踵而至?!叭绾谓o石頭制造出來的纖維上色”成為擺在研制團(tuán)隊(duì)面前的又一難題,。
由石頭拉出的細(xì)絲和布料不同,表面特別光滑,,顏料不能牢固地附著在旗面上,。旗子做好了,,顏色又上不去了,,科研團(tuán)隊(duì)只能反復(fù)嘗試,來找到解決的辦法,。
最后,,研制團(tuán)隊(duì)結(jié)合嫦娥五號(hào)的經(jīng)驗(yàn),利用織物表面的芳綸短纖毛羽,,使顏料中的黏合劑與其形成類似“鉚釘”錨定的效果,,有效提升涂料界面結(jié)合牢度與國旗圖案的色彩飽滿度,保障了國旗的月面展示效果,。
科研人員告訴記者,,從一根絲到一面旗,,中間的工序少說也有四五十步。相較于嫦娥五號(hào)國旗研制的8年攻關(guān),,嫦娥六號(hào)國旗的科研攻關(guān)時(shí)間格外緊張,,團(tuán)隊(duì)成員們幾乎沒有休息日,這些都是為了確保這面國旗能夠經(jīng)受住“千錘百煉”,。