月球之上丨武汉纺织大学教授曹根阳: 我们织出的国旗两次在月球展开

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  我是曹根阳,武汉纺织大学省部共建新材料与先进加工技术国家重点实验室成员。今年6月,在徐卫林院士的带领下,我们用玄武岩超细丝织出的五星红旗,随嫦娥六号探测器登月,在月球背面成功展开。这是我们团队研发的第二面月面国旗,也是全世界首个在月球背面独立动态展示的国旗。

  6月4日,五星红旗在落在月背的嫦娥六号探测器上展开。新华社发

  今年是中国探月工程20周年,也是我们参与月面国旗项目的第13年。9月23日,我从《新闻联播》里看到习近平总书记和我的老师徐卫林院士亲切握手,这让我倍感振奋,同时更感责任在肩。

  原创成果让颜料不在国旗上“乱跑”

  2012年,我正处于博士毕业前夕。徐老师交给我一项任务:制作一面五星红旗,随嫦娥五号带到月球上去。那年正好是我入党第10年,能接到这样的任务,我感到非常光荣,当时觉得,学了这么多年纺织技术,做一面旗帜应该不难。

  然而参与其中,才知长路漫漫。月球环境恶劣,五星红旗要能耐高真空、耐高低温、耐紫外线,还要便于收放。徐老师以超前眼光把握住其中的学科交叉点,组建了由纺织、化工等多个领域科研人员参与的研制团队。

  我们在原料筛选、结构设计、颜色构建上下功夫,光选材就花费了超过一年。最终,从几十种纤维材料中选定了以芳纶为主的新型复合材料制作国旗,经过多次高低温和真空实验后,表现不错。就在大家觉得“靠谱”时,一个大难题出现了。

  因条件有限,学校的实验设备无法达到月球上的绝对真空。我们到北京进行太空环境模拟实验时,这一次让我们“傻眼”:颜料在布料上“跑”,红色和黄色串色了。

  在后续的一年里,我们又从布料、颜料、工艺上进行精益求精的改进,然而所有的尝试都没有效果。我至今记得徐老师说:“既然买不到,我们就自己造。”如果颜料乱跑,那想个办法把它牢牢“锁”在布料上?

  我们转换思路,运用此前的原创成果——“优质天然高分子材料的超细粉体化及其高附加值的再利用技术”,制备微纳米蚕丝粉体研制出了新的色浆,为国旗颜色“穿上了一层保护衣”,不仅从本质上解决了极端条件下串色的问题,攻克了月面国旗最核心的技术难点,也让国旗有了蚕丝这一中国元素。

  嫦娥六号国旗原材料采自太行山

  徐卫林院士(左二)带领月面五星红旗团队成员研究玄武岩五星红旗,左一为曹根阳。通讯员丁平 摄

  习近平总书记指出,嫦娥六号完成了人类历史上首次月球背面采样,突破了多项关键技术,是我国建设航天强国、科技强国取得的又一标志性成果,是我国探月工程的重要里程碑。

  这让我想到了嫦娥六号国旗的研制过程。嫦娥五号国旗成功展开后,其实可以沿用这项技术,但徐老师说,创新无止境,要做就做点新东西。

  有同事在研究玄武岩材料,而嫦娥五号带回的月壤分析中,也提到月壤的化学成分和玄武岩极其相似。徐老师提出,有没有可能用玄武岩织一面国旗?既能推广玄武岩材料的应用,也能为未来在月球开展资源“原位利用”进行技术探索。

  把坚硬的石头做成柔软的布料,好似天方夜谭。为了得到更细更柔的玄武岩纤维,我们没日没夜地做实验,甚至把实验室搬到企业的玄武岩熔炉旁,一住就是一个月。最终在徐老师的带领下,我们解决了超细玄武岩丝稳定生产、双防护结构高品质玄武岩纱线等行业痛点问题,把“不可能”变为“可能”。

  值得一提的是,我们用的玄武岩采自太行山腹地的河北蔚县。太行山曾是晋察冀和晋冀鲁豫根据地,为民族独立和民族解放作出了不可磨灭的贡献。这一渊源也为月面国旗增添了更为丰富的精神内涵。

  今年6月4日早上,我正在给孩子做早餐,手机叮叮咚咚地响。“国旗在月背展开了,颜色鲜艳。”很多同事和朋友第一时间在微信上给我留言表达祝贺。武汉纺织大学校歌歌词中有一句:“纺大纺大,经天纬地。”在这一刻,我切身感受到“经天纬地”的深刻含义。

  “现代纺织”早已远非传统意义上的纺纱织布。我们的省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室在传统纺织学科基础上,实现材料、化工、机电、计算机、数学、物理、生物等多学科交叉,取得了多项前沿创新成果。

  徐老师多次提到,要充分发挥特色学科优势、勇于突破‘卡脖子’关键技术、主动融入国家战略需求,这是大学的担当和责任。作为一名青年科研人员,研制月面国旗不仅是对科研技术的磨炼,更是一堂生动的爱国教育思政课,我们靠自己的力量走出了科技自信和文化自信。

  亲手将国旗一针一针缝上旗杆

  一晃10多年,我们遇到很多“走投无路”的时刻,但从未想过放弃。

  在嫦娥五号国旗科研攻关最胶着的时候,我突然觉得心脏不舒服,医生说这是身体发出警告,必须停下来了。怎么可能停下来?我为自己买一份保险,万一哪天倒了,起码给家人一个交代。

  国旗制作的最后一个步骤是将旗面一针一针缝到特制旗杆上。为了保证牢固,我研发了一种特别的针法,但穿针走线必须一次成功。缝制开始前,我把自己关在实验室,几个小时不吃不喝,只为尽量减少干扰。那时是冬天,最后一针结束,我才发现自己已浑身湿透。

  探索太空永无止境,我们也在继续前行。越来越多的人开始关注月面国旗、关注纺织行业,最让我欣慰的不止于此。我的工作无意中给我的孩子种下了一个梦,有一次我问他,长大以后想做什么?他说他想探索宇宙。

  习近平总书记强调,再接再厉,乘势而上,为建设航天强国再立新功。我将牢记使命,继续为航天强国建设贡献自己的力量!

  (讲述人:武汉纺织大学月面国旗研制团队成员曹根阳 长江日报记者陈晓彤 谌达军 通讯员刘戈 郑婷 整理)

  【编辑:符樱】 

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