月背“挖宝”成功，嫦娥六号如何采样和封装？

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，随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。要顺利取得宝贵的月壤，离不开一系列关键核心技术的支撑。

新京报记者从中国航天科技集团第五研究院获悉，该院精心设计了钻采和表采结合的“挖土”模式，并且为嫦娥六号探测器装备了钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“挖土神器”，让高难度的月背“挖土”更稳妥顺畅。

“百里挑一”的独创钻头

月背上“挖土”是精细活。如何用最“省力”的方法采集到最多的月壤，嫦娥六号探测器采用了两种办法。一是表取采样，就是用一个机械臂携带采样装置采集月球表面的土壤；二是钻取采样，就是用一根钻杆钻入月球表层预定深度，把较深层土壤采集出来，采样难度和不确定性更大。

其中，“钻得动”是研制团队最为关注的环节之一，并为此开展了大量地面试验与仿真分析。针对月背中继通信可能无法有效配合钻采作业这一极端工况，研制团队设计了应急程序，做好充分准备，能够通过“人机协作”的方式，辅助嫦娥六号及时研判控制钻取风险，现场决策后续动作。

航天五院专家介绍，结合月壤特性，研制团队设计了“百里挑一”的独创钻头，通过对比多种设计方案，最终确定了取芯机构方案以及相应构型，使其具备高硬度岩石的钻进能力。同时，研制团队为使设备具有针对不同颗粒度月壤的切削、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。

设计了特殊的提芯拉绳

月球表面为高真空、高低温、月尘综合环境，要使38万公里之外的月球样品历经空间飞行，再入返回过程中经过力、热等复杂环境后仍能不被地面环境污染，维持月球样品原态，这需要研制一套专门的装置，使其能够在月表自动承接、密封样品，最终保证样品完好无缺地送回地球。

航天五院专家告诉新京报记者，为保证取得的样品在提芯的过程中不发生掉落，研制团队经过多方案的筛选验证，设计采用了特定的封口方案，封口器采用扭转密闭式结构，并进行大应变材料设计，具有低力载、高可靠的特点，且长时间处于大变形承载状态下也不发生应力松弛现象，实现了简单可靠的封口。

“针对采集的月壤样品具有可变形特征，嫦娥六号探测器还专门设计了特殊的提芯拉绳，确保取芯软袋具有确定的几何形状，方便样品传送和转移。”上述专家说，为将月壤封装容器与整形机构分离并传送至上升器内，研制团队还设计了专门的分离和传送方案，不仅结构简单、操作易控、能耗低，还可实现不同着陆姿态下封装容器的精准传送。