嫦娥五号登陆器与升降器组合成功登陆月球表面后，登陆器上搭载的一面五星红旗在点火起飞前顺利展开，标志着月球旗显示系统首次在月球表面成功显示。这是继2013年12月15日嫦娥三号着陆器和玉兔月球车的完美照片以及2018年12月8日嫦娥四号探测器将中国国旗带到月球背面之后，中国国旗在月球表面的成功展示，这也使中国探测器能够再次在月球上标记“中国标志”。
更值得骄傲的是，与嫦娥三号、嫦娥四号和玉兔月球车的国旗不同，嫦娥五号探测器展示的国旗是真正的“织物版”国旗。这背后凝聚着中国航天科工集团公司航天三江九部科研人员的智慧和汗水。
超1年为国旗精心选材
中国航天科技国旗展示系统设计团队进行了技术探讨
嫦娥五号月旗展示系统是有效载荷子系统的组成部分之一，也是有效载荷子系统的唯一关键项目。这是真正的“面料版”横幅。但由于宇宙环境中的强电磁辐射和月球表面正负150摄氏度的温差，普通国旗无法在月球上使用。
国旗展示系统项目负责人马伟表示，国旗展示系统是一个舱外独立系统。整流罩从运载火箭上抛下后，从地球转移到月球轨道上，然后探测器降落在月球上。它已经暴露于极端。在恶劣的环境下，“我们通过实验发现，如果把地球上使用的国旗放在月球上，它的颜色会在短时间内褪色、变色，甚至分解。”
在国旗展示系统建立的初期，研究团队设计了多种国旗展示形式，包括记忆合金展示方案、伺服升旗方案、机构展示方案等。以及折扇来发展国旗。但经过高低温测试，发现只有以卷轴形式展开的国旗比较平整，没有出现褶皱。
怎样才能保证国旗展开时有足够的力量保持平整？研究小组在研究过程中发现，部分纤维材料强度较高，但染色性能较差，染色性能好的纤维材料强度达不到要求。
R&D团队在地毯般查阅文献资料的同时，进行了广泛的研究和论证，并与国内优势单位联手，共同攻克关键技术。国旗展示系统技术总监常诚表示，研究小组花了一年多的时间进行材料选择，最终选择了二三十种纤维材料，并进行了包括热匹配、耐高低温、防静电、防月尘等物理测试。研究小组最终决定采用一种新型复合材料，既能满足强度要求，又能满足染色性能要求，从而保证国旗能承受月球的恶劣环境，不褪色、不变色等。
国旗展示系统只重1公斤
中国航天科技国旗展示系统开发团队讨论制造流程
由于嫦娥五号国旗展示系统的重量只有1公斤，研究小组努力减轻整个系统的重量，不仅是为了减轻材料，也是为了“瘦身”设备。面对月球表面恶劣的温差环境，对国旗显示系统的工艺设计和集成设计也提出了很高的要求。
在建立国旗展示系统时，研究小组演示了使用四杆、三杆和两杆作为国旗的方案，但考虑到复杂性和重量，最终选择使用两杆来展示国旗。
国旗展示系统项目负责人李云峰表示，之所以采用条形结构方案，是因为它是空间系统中相对成熟的技术，包括卫星、spac等航天器太阳能电池板的部署
此外，为了控制整个国旗展示系统的重量，研究小组还对结构进行了优化，在选择耐高温、耐寒材料的基础上，使支撑臂尽可能的薄和小。
国旗展示系统中使用的支架结构必须能够承受冷热交替、空间照射和空间环境极低真空等恶劣环境试验。如果材料选择不当，可能会发生冷焊(即两块接触金属在空间极低的真空环境中粘在一起)，由此产生的问题是机构不能正常工作或打开。
李云峰说，为了解决冷焊问题，科研人员对系统的所有机构和关键部位进行了防冷焊处理，确保部件能够满足空间环境和月球表面的温度要求。
试验严上加严，确保国旗顺利展示
保证可靠性是整个国旗显示系统的首要任务。整个系统涉及解锁、支架展开、支架固定等步骤。如果支架不能在月球上成功部署，那么之前的所有努力都将付诸东流。“每一个动作都必须保证正常工作，这一系列动作必须在1秒内完成。因此，我们的工作是一项重大责任和光荣使命。”李云风说道。
火工品是整个国旗展示系统中最基础的部分。如果不能引爆解锁，后续行动无法讨论。所以负责机构解锁的火工品就成了关键。
常诚说，国旗展示系统中使用的火工品是中国同类用途和功能中最小的一种。小意味着它对环境适应性非常敏感，粗心可能会失败。尤其是面对月球恶劣的温差环境，更需要保证在地面给它指令的情况下能够成功引爆。
面对这个问题，研究小组通过将火工品放入-200左右的液氮罐中，在高温环境下进行了数十次实验，模拟在月球极端温差下能否正常使用。
同时，在国旗展示系统中与火工品同等重要的两个扭簧是机构支架展开的关键动力源。
弹簧的弹性系数一般在-5至-25范围内不变。如果超过100，降到-30以下，弹簧材料的强度会降低，弹性系数也会降低。
工业设备中常用的扭簧不能满足国旗显示系统展开机构的要求。为此，研究小组专门找了弹簧厂家按要求定制，然后在实验室进行高低温、长期压缩和拉伸试验，观察其力学变化，以保证扭簧的可靠性。
