嫦娥五号探测器的上升器点火起飞瞬间。
12月3日23时10分，嫦娥五号上升器3000牛发动机工作约6分钟，成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。这是我国首次实现探测器在地外天体起飞。
此次上升器的月面起飞不具备成熟的发射塔架系统，着陆器相当于上升器的“临时塔架”。国家航天局介绍，上升器起飞存在起飞初始基准与起飞平台姿态不确定、发动机羽流导流空间受限、地月环境差异等难题。另外由于月球上没有导航星座，上升器起飞后，需在地面测控辅助下，借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿。
点火起飞前，着陆器、上升器组合体还实现了月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离。此次国旗展开是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”。点火起飞后，上升器经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段，进入预定环月飞行轨道。随后，上升器将与环月等待的轨返组合体交会对接，将月球样品转移到返回器，后者将等待合适的月地入射窗口，做好返回地球的准备。
国家航天局表示，此次在月球采样中，嫦娥五号探测器经受住了超过100摄氏度的月面高温考验，克服了测控、光照、电源等方面的条件约束。采样和封装过程中，科技人员在地面实验室根据探测器传回数据，仿真采样区地理模型并全程模拟采样，为采样决策和各环节操作提供了重要依据。着陆器配置的月壤结构探测仪等有效载荷正常工作，按计划开展科学探测，并给予采样信息支持。
后续上升器将与正在环月轨道上的轨道器、返回器组合体交会对接，将样品转移到返回器，后者将等待合适的月地入射窗口，做好返回地球的准备。
揭秘
“织物版”五星红旗首次亮相月球
中国航天科工集团的国旗展示系统设计团队开展技术研讨。中国航天科工集团供图
嫦娥五号探测器的上升器点火起飞模拟图。国家航天局供图
昨晚，嫦娥五号探测器的上升器携带采集的月壤样品成功起飞，抵达预定环月轨道。点火起飞前，着陆器、上升器组合体还实现了月面国旗展开。这是继2013年嫦娥三号任务、2018年嫦娥四号任务国旗亮相月球后，我国国旗又一次在月球表面的成功展示，也让中国探测器在月球上再次打出“中国标识”。
更令人骄傲的是，与前两次任务中探测器上国旗采用喷涂方式不同，这次嫦娥五号探测器亮出的国旗是一面真正的“织物版”旗帜。这背后凝聚了中国航天科工集团航天三江九部科研人员的智慧与汗水。
国旗选材超1年
嫦娥五号探测器的月面国旗展示系统项目指挥马威说，国旗展示系统是舱外单机系统，自运载火箭抛掉整流罩后，探测器从地月转移轨道进入月球轨道，再到着陆月球，它都一直暴露在极端恶劣环境中,“如果普通材质的国旗放在月球上，很短时间内就会出现褪色、串色，甚至分解的现象。”
因此，研制团队设计了多种国旗展示形式。但通过高低温试验后发现，只有卷轴形式展开的国旗比较平整，不会出现褶皱等情况。
国旗展示系统技术负责人程昌说，团队在选材上花费的时间超过1年，挑选出了二三十种纤维材料，然后通过做一系列试验，最终决定采用某种新型复合材料。因为它既能满足强度要求，又能满足染色性能要求，从而保证国旗能够抵御月表恶劣的环境，做到不褪色、不串色、不变形。
国旗展示系统仅重1公斤
研制团队在嫦娥五号国旗展示系统的减重方面下足功夫，不仅材料要轻质化，而且还要对设备进行“瘦身”。最终，这套展示系统仅重1公斤。
国旗展示系统项目负责人李云峰说，最终采用杆系结构方案，是因为它在航天系统里是比较成熟的技术，包括卫星、飞船等航天器的太阳能电池帆板展开，使用的都是杆系结构，其目的就是保证可靠性。
国旗展示系统使用的支架结构在空间环境中要承受冷热交变、空间辐照、极低真空等恶劣环境考验。李云峰表示，系统所有的机构和关键位置都进行了防冷焊处理，以保证部件能满足太空环境和月表对温度的要求。
国旗展示系统“定制”两根扭簧
保证可靠性是整个国旗展示系统的第一任务，整套系统涉及解锁、支架展开、支架固定等步骤。“每一个动作都要确保工作正常。”李云峰说。
火工品是整个国旗展示系统中最基础的一环，如果它无法起爆解锁，后续动作就无从谈起。程昌表示，国旗展示系统使用的火工品在国内同等用途和功能中属于最小之一。而小，意味着它对环境适应性十分敏感，稍有不慎就可能失效。研制团队通过数十次试验，反复测试其灵敏度。
同时，在国旗展示系统中还有两根扭簧，是机构支架展开的关键动力源。弹簧的弹性系数在超过100摄氏度和低于零下30摄氏度都会发生变化。工业设备中常用的扭簧肯定无法满足国旗展示系统展开机构的要求。为此，研制团队专门找到弹簧生产厂家按照要求专门定制可靠的扭簧。
来源 北京日报
记者 张航
通讯员 李晨 叶雨恬 段逊
流程编辑 吴越
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