6月25日14時07分，嫦娥六號返回器準確著陸于內蒙古四子王旗預定區(qū)域，工作正常，標志著探月工程嫦娥六號任務取得圓滿成功，實現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。

嫦娥六號探測器在月球背面完成了世界首次采樣和起飛任務，標志著中國深空探測能力的顯著提升。嫦娥六號在月球背面完成取樣后，還進行了一個令無數(shù)中國人為之振奮的“大動作”——在月球背面成功展開五星紅旗，吸引了全世界人民的目光，中國也因此成為第一個在月球背面獨立動態(tài)展示國旗的國家。

但是你知道看似在地球非常容易地展示紅旗的動作為什么會帶來如此大的影響嗎？其背后又蘊藏著多少高科技？

我們平時看到的五星紅旗大多是由春亞紡面料制成。

春亞紡面料以滌綸為主，經(jīng)過織布、煉白、印染、高溫蒸洗、脫水、定型、裁剪、縫紉、檢驗等10多道工序后，搖身一變，成了我們鮮艷的五星紅旗。

春亞紡面料具有高強度和高彈性，保證了紅旗在長期使用中不易破損，能夠保持平整和挺括。其獨特的耐腐蝕、易加工的特性，使得紅旗在制造過程中更加容易處理，并且能夠抵御各種環(huán)境因素的侵蝕。

此外，春亞紡面料還具有優(yōu)良的透氣性和快干性，使得紅旗在不同天氣條件下都能保持良好的狀態(tài)。那么利用這種集眾多優(yōu)良屬性于一身的面料制作的五星紅旗是否能勝任在月球的展示任務呢？

答案是否定的。我們先來看看月球是一種怎樣的環(huán)境。

月球表面沒有大氣層，這就意味著月球無法像地球那樣通過大氣層來反射和吸收太陽輻射，也無法通過大氣逆輻射來保持夜晚的溫度。月球表面的最高溫度可超過130攝氏度，最低氣溫低至零下180攝氏度，溫差要比地球大得多。

月球表面暴露在強烈的太陽紫外線輻射下，這些高能輻射會對物體的材質和顏色產生很大的影響。月球表面始終處于高真空的狀態(tài)，并且可能存在多種化學物質，對材料的揮發(fā)性和穩(wěn)定性也帶來了更大的考驗。

此外，月球表面經(jīng)常受到微流星體的轟擊，這些微小但高速的物體會產生極大的沖擊力，對任何存在于月球表面的物體具有很大的物理破壞性。普通材質的物體很難承受月球的極端環(huán)境。因此，在月球表面動態(tài)展示國旗絕非易事。

玄武巖做的國旗

為實現(xiàn)首次在月球背面展示五星紅旗的任務，中國科學家在國旗材質的選擇上煞費苦心。本次中國在月球背面展示的五星紅旗材質的秘密，蘊藏在一種名為“玄武巖”的石頭中。

玄武巖是一種重要的基性火山巖，其形成源于地球內部深處的巖漿活動。當巖漿從地殼深處上升到地表時，由于溫度和壓力的變化，巖漿中的礦物開始結晶，形成玄武巖。這種巖石主要由斜長石、輝石等礦物組成，并富含二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣和氧化鎂等化學成分。

玄武巖具有一系列獨特的物理和化學性質，因此被廣泛應用于各個領域。在建筑行業(yè)中，玄武巖以其抗壓性強、耐磨性好和吸水率低的特點，成為優(yōu)質的建筑裝飾材料和地鋪石材。

在交通基礎設施建設中，玄武巖的壓碎值低、抗腐蝕性強和瀝青黏附性好，使其成為修建公路、鐵路和機場跑道等的重要材料。此外，玄武巖還可以作為制作膠凝材料的基本原料，用于生產各種建筑用膠凝材料。

玄武巖（圖片來源：veer圖庫）

那么這種“石頭”

是如何制成國旗的呢？

嫦娥六號展示的國旗制作工藝和過程堪稱科技與藝術的完美結合。中國科學家選用與月壤化學成分相近的玄武巖作為主要材料，經(jīng)過高溫熔融至1600攝氏度左右后，通過特殊的噴絲工藝將其制備成直徑約為頭發(fā)絲三分之一的超細玄武巖纖維。

隨后，這些纖維經(jīng)過紡紗、織造等工藝，織成國旗的布料。這面“石頭版”國旗的重量只有11.3克，比嫦娥五號攜帶的以芳綸纖維為主的國旗還要輕0.5克。

這種玄武巖纖維

只能制作國旗嗎？

2024年4月25日，中國科學家在國際知名期刊“Advanced Materials”發(fā)表了一篇關于摩擦電玄武巖紡織品的文章，進一步拓寬了我們對玄武巖纖維的認識。

研究者首先通過“高溫熔化-冷水淬火”工藝制得固體玻璃體。然后將獲得的玻璃體放置在纖維拉絲爐中，在1350攝氏度高溫下進行單孔拉絲，得到玄武巖纖維。

最后經(jīng)過編織工藝制得玄武巖纖維織物，作為摩擦電層的正極。摩擦電層的負極則是以聚酰亞胺為基材，摻雜鐵電陶瓷粉末鈮酸鈉-鈦酸鍶，采用靜電紡絲技術制得。

a.具有良好阻燃和熱防護性能的摩擦電玄武巖織物原理圖；b.玄武巖織物織造工藝示意圖；c.摩擦電玄武巖織物照片；d.不同氮化硅含量的玄武巖織物的輸出性能；e.玄武巖

織物電鏡圖（圖片來源：參考文獻1）

研究結果表明，摩擦電玄武巖織物的輸出功率密度在100攝氏度時可達到740.6毫瓦每平方米。在520攝氏度的酒精燈火焰加熱后，摩擦電玄武巖織物仍能保持約55%的初始電輸出。

值得注意的是，即使將該摩擦電玄武巖織物浸在液氮中（零下196攝氏度），其輸出電壓仍能保持初始值的85%以上。玄武巖纖維織物超寬的工作溫度范圍（零下196至520攝氏度），賦予了其在高低緯度、高海拔、沙漠、甚至于太空等極端環(huán)境應用的可能性。

結語

嫦娥六號在月背表面動態(tài)地展示的五星紅旗，彰顯了中國在航天領域的創(chuàng)新實力，這一壯舉將激勵我們一定要繼續(xù)前行，勇于創(chuàng)新，為實現(xiàn)中華民族偉大復興貢獻智慧和力量！

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