"天问一号"火星探测影像图中五星红旗藏"科技密码"

  图为跟随“天问一号”登陆火星的两面五星红旗。(资料图) 航天510所供图

  中新网兰州6月12日电 (记者 冯志军)6月11日,中国国家航天局公布了由祝融号火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌等影像图,标志着中国首次火星探测任务取得圆满成功。传回的影像资料中,除细节丰富的表面地貌引人注目外,着陆平台和火星车上鲜红方正的“中国印迹”背后藏有“科技密码”。

  这两面五星红旗由中国航天科技集团有限公司五院510所(以下简称“航天510所”)研制,5月22日跟随“天问一号”登陆火星。据介绍,贴装在火星车表面的器表五星红旗长96毫米、宽64毫米,与嫦娥三号、四号上使用的国旗是“孪生兄弟”;安装于着陆平台上的国旗装置长360毫米、宽240毫米,系登陆后展开。

  图为“天问一号”所携国旗研制现场。(资料图) 航天510所供图

  据航天510所介绍,受安装位置和空间限制,着陆平台国旗装置设计了类似中国传统文化中书画画轴的展开方式,利用形状记忆复合材料实现国旗的锁定和释放。在着陆火星前的地面总装与测试、发射、地火转移、环火飞行以及着陆阶段,国旗始终处于卷绕收纳状态,着陆后通过加热形状记忆复合材料释放并展开。

  “该国旗装置实现了重量轻、展开方式新、可靠性高等创新。”航天510所国旗装置主管设计师赵印中透露,国旗装置驱动机构采用形状记忆复合材料,使整个国旗装置的总重量小于200克;卷绕锁定——展开的国旗展示适用于较大尺寸的国旗,且动态展开过程栩栩如生,展示效果极佳;解锁设计采用加热缓慢展开,形状记忆复合材料展开几乎没有振动与冲击。

  事实上,要实现以上三大创新,必须要解决国旗在漫长的奔火过程中成功锁定、破解国旗长期卷绕的弯曲效应、顺利实现国旗装置的加热展开等问题。

  赵印中说,国旗装置的锁定功能主要由形状记忆复合片层通过弯曲后压紧来实现。而材料弯曲压紧后,在经历长期存贮、高低温环境变化时,存在锁紧力松弛,导致锁不紧的风险。对此,研制人员通过防侧滑设计、加强材料锁紧力、试验验证等措施解决了该技术难点。

  图为“天问一号”所携国旗研制现场。(资料图) 航天510所供图

  赵印中表示,国旗在卷绕状态下长期存贮,会产生弯曲效应(解除锁定时,国旗还会保持一定的弯曲状态)。为解决这一问题,研制人员对卷绕存贮后的弯曲状态进行分析、验证,确定配重大小、存贮时长、存贮环境等因素对国旗释放后展开效果的影响,解决了该技术难点。

  国旗装置加热展开时间受环境温度、环境气压及风速、加热电压、加热膜粘贴工艺等多因素影响,不但影响因素多,且有些影响因素本身存在不确定性。据称,为获得可靠的加热展开时间参数,研制团队通过上百次加热展开试验验证,最终获得仅受电压判据影响的加热控制时间参数,闯过国旗装置研制过程中的最后一道难关。(完)