“嫦娥六号月背的采样任务顺利完成！”随着一声清脆的播报声响起，嫦娥六号指挥控制大厅内掌声雷动。

西北工业大学校友、中国航天科技集团金晟毅长舒了一口气，此次嫦娥六号执行人类首次月球背面采样，难度和挑战极大，但在接受记者采访时，他却淡定地说：“虽然说是看起来很惊险万分，实际上对我们来说也是十拿九稳的一件事情。因为我们做过很多的验证测试，我们可靠性都能达到非常高的一种水平。”

金晟毅，西北工业大学计算机学院本科及硕士研究生毕业，目前任职于中国航天科技集团，深度参与嫦娥六号相关任务。

6月2日早上6时23分，嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。着陆后，嫦娥六号开始了持续约两天的月背采样。

6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，成功进入预定环月轨道。这是人类探测器首次完成月球背面采样和起飞。要顺利采集宝贵的月球样品，离不开钻取、表取、封装等一系列关键核心技术的支撑。

月背采样难在哪儿

此前，人类对月球实施过多次采样返回任务，但采样地点均位于月球正面。嫦娥六号探测器的着陆和采样地点位于月球背面南极—艾特肯盆地，该区域被公认为月球上最大、最古老和最深的盆地，具有极高的科学价值。

据介绍，此次嫦娥六号任务由于着陆采样的区域位于月球背面。月球背面不能直接和地球通信，虽然有鹊桥二号中继星来传递信息，但中继星并不能随时“在线”。

金晟毅表示，由于地形限制，它中间有一些不可测控弧段，也就是没有办法去上行指令和接收数据，导致压缩任务的采样时间，也就是说我们单次干的工作可能没有太多的难度，但是相当于把同样的活压缩在一个非常短的时间，这本身也就是一个非常大的难度。金晟毅说，此前嫦娥五号的表取采样共用时约16个小时，而嫦娥六号表取采样的时间只有约14个小时，可以说是“时间紧、任务重”。

“挖土神器”怎么工作

月背“挖土”是项精细活。研制团队突破了月背智能采样技术，让“挖土”效率大大提高。为了提高采样的效率，嫦娥六号研制团队在嫦娥五号采样经验的基础上，系统优化采样策略，将一些采样步骤进行了序列化的合并，也就是工作人员不需要一步步地告诉嫦娥六号怎么“挖”，可以做到一个指令执行多步操作。

科研人员为嫦娥六号设计了两种“挖土”方式：钻具钻取和机械臂表取。探测器随身携带了钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“神器”，将采取深钻、浅钻以及“铲土”“夹土”等方式，采集月球样品。

金晟毅表示，地面向天上发指令的频度大大减小，直接由月面上的探测器去自主判断、自主执行了，这段时间其实是节省了很多时间。此外，经历了嫦娥五号采样返回任务，嫦娥六号的采样流程设计、地面仿真验证支持以及测控流程等经过优化，更加成熟稳健、效率更高，这些因素共同提高了嫦娥六号的采样效率。

金晟毅介绍，钻取和表取的侧重点各不相同。钻取需要采集一定深度的月球次表层样品，要争取让采样装置采得更深，让样品种类更为丰富。而表取采样则是在一片区域里进行多次采样，主要采样目标是月球表面的风化层样品。“月背采样是先钻取后表取。”金晟毅表示，两种“挖土”方式实现的技术途径、采集的月球样品种类不一样，科学价值也不尽相同。

“独门绝技”钻取 “原汁原味”打包

月球表面为高真空、高低温、月尘综合环境。首次在月背采样，嫦娥六号面临着前所未有的挑战。

据报道，“钻得动”是研制团队最为关注的环节之一。为此，科研团队在嫦娥六号“出发”前就开展了大量地面试验与仿真分析。结合月壤特性，研制团队设计了“百里挑一”的独创钻头，使其具备高硬度岩石的钻进能力。研制团队针对不同颗粒度月壤切削、拨、挤、排能力，让钻头形成多个切削面，在实现高效取芯的同时，具有良好的层序保持特性，让高难度的月背“挖土”更稳妥顺畅。“让航天人意想不到的是，表取结束后，月面出现了一个‘中’字”，金晟毅说。

同时，要将38万公里之外的月球样品在无人条件下进行打包封装，历经空间飞行、再入返回等步骤还不被地面环境污染，维持月球样品原态。这绝对不是一件容易之事，需要研制一套专门装置。这套装置能够在月表自动承接、密封月球样品，并保证样品完好无缺地送回地球。面对这一艰巨任务，研制团队接连突破多项关键核心技术，确保嫦娥六号完成自动密封任务。

在一系列关键核心技术的支撑下，嫦娥六号月背“挖土”如期完工，为达成“人类首次月背自动采样返回”目标，又向前迈进关键一步。

文图来源：综合自央视新闻、中新网等媒体报道