最近好消息再次轟動！
北京時間12月1日23時11分，嫦娥五號在經歷了為期一周的地月轉移、近月制動、環月飛行之旅后，探測器成功著陸在月球正面西經51.8度、北緯43.1度附近的預選著陸區，并傳回著陸影像圖。
12月2日4時53分，探月工程嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鉆取采樣及封裝。
去月球上“抓把土”有多難？
看似簡簡單單的采樣挖土，卻蘊含高科技！
月球表面自動采樣封裝，是嫦娥五號任務中最引人注目的一個環節。在這個階段，嫦娥五號將在月面選定區域著陸，并“使出渾身解數”采集月壤，實現我國首次月面自動采樣。
當著陸上升組合體軟著陸在月球表面，嫦娥“五姑娘”就開始了為期2天的月面工作。采用表鉆結合，多點采樣的方式，設計了鉆具鉆取和機械臂表取兩種“挖土”模式。
嫦娥“五姑娘”隨身攜帶的鉆取采樣裝置、表取采樣裝置、表取初級封裝裝置和密封封裝裝置等“神器”，將采取深鉆、淺鉆，以及“鏟土”“挖土”“夾土”等方式，采集約2公斤月壤，并進行密封封裝。
“表取”，顧名思義就是從月球表面通過機械臂和機械爪的配合，抓取一部分月壤。而“鉆取”則是要通過特殊的鉆頭，鉆到月表以下兩米左右的位置，把月壤整體取出來。這樣能夠更加原汁原味地保留月表以下兩米的月壤構造情況，讓科學家們能夠更加清楚地了解到月壤的構造和分布以及每一層的特征。
這之后，“五姑娘”再經月面起飛、月球軌道交會對接、月地轉移和再入回收等過程，將月球樣品安全送至地球家園。
“嫦娥抓土”前準備什么？
任務1：模擬月壤
月面采樣能否成功的關鍵因素之一，是要了解月壤的性質，研制出與實際月壤相似的模擬月壤。
中國地質大學（武漢）行星科學研究所肖龍教授是嫦娥五號鉆取子系統飛控專家組成員，參與了嫦娥五號取土作業的兩項關鍵任務——模擬月壤和采樣點地質地貌地圖繪制。
在肖龍教授的實驗室兼辦公室，桌面上放置最多的就是各種類型的模擬月壤，記錄了這一團隊10年的奮斗歷程。“現在擺在這里的已經很少了，最多時房間里根本擺不下，都移放到車庫里了，同樣也是塞得滿滿的。”肖龍說，試驗需要用到大量的巖石、土壤等原材料，實驗室放不下，他把自家的車庫改為了臨時倉庫。
任務2：為“嫦娥”指路
嫦娥五號降落月表需要一份地圖，廓清著陸點的地質地貌，涵蓋落點附近的地質構造。
如同打仗需要戰場地形圖一樣，嫦娥五號降落月表同樣需要一份地圖。
12月1日23時11分，嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面西經51.8度、北緯43.1度附近的預選著陸區，位于月球正面風暴洋的呂姆克山脈以北地區。
“著陸點的選址最主要考慮兩點，一是工程的安全性，二是要有重要的科學價值。”肖龍透露，此處采樣點其他國家的探測器從未到訪過。
經過10年努力，肖龍教授帶領團隊順利完成并提交了這份復雜的地圖——《嫦娥五號預選著陸區1:25萬地質圖》。嫦娥五號預選著陸區地質填圖成果可以為探月工程提供基礎地質支撐。通過對月海玄武巖物質成分、玄武巖噴發歷史和撞擊坑等著陸區域專題研究，確定了地層切割關系、成分和礦物組成，厘清了該區域的地質演化歷史。
“嫦娥”五號用什么工具挖土？
在月面上采集樣品時，著陸器上的采樣裝置要在月球低重力環境下具備研磨、鉆孔、抓取月壤和輸送月壤、巖石的能力。在月面取樣完成后要封裝，要求不能有任何污染。盡管地球上的機械手，能在模擬月球重力環境的試驗條件下做得很好，但真實的月球重力環境與模擬環境也存在誤差。機械手在地球上做出的精確動作，在月球上能否重復完成，這是關鍵的挑戰。
鉆孔采巖芯
機械臂鏟土
為“嫦娥”配上金剛鉆
金剛石是自然界中硬度最大的物質。金剛石鉆進是目前鉆探工藝中比較先進的鉆進方法。
金剛石是由原子組成分子再由分子組成的，而是由碳原子，整齊交錯的用一種每一個碳原子都和周圍其它四個碳原子直接結合組成的四面三角體的形式排列成緊密的立體結構，成為一個牢固的結晶體，這樣一種致密的「三維」結構，所以金剛石堅硬無比，名副其實硬度之王！
在月球上，沒有空氣、沒有水，取月壤的鉆頭要鉆進月表2米深處，那么采用何種鉆探方法？高速旋轉下鉆頭該如何散熱？
中國地質大學（武漢）段隆臣教授團隊和李大佛教授團隊參加了部分鉆探方案設計和鉆探模擬試驗等工作。
段隆臣教授透露，在鉆頭的選取上，李大佛教授團隊進行了很多有益嘗試，但李教授沒有等到嫦娥五號升空的這一天就去世了。
“鉆頭鉆進后，月壤的一部分會由鉆頭的螺旋葉片帶出月表，另一部分月壤通過空芯鉆桿帶回地球。”段隆臣團隊成員高輝副教授介紹，嫦娥的取土作業采用表取和鉆取兩種方式進行。
按照計劃，表取1.5千克，鉆取0.5千克。表取由機械臂采用挖、夾、鏟等動作完成。表取的機械臂相當于機械手，異常靈活，配合計算機視覺系統，可以實現自由抓取。若遇到大型巖石或者硬度較高的月表，力量超過機器人設計限度，鉆取無法進行，這時候將更多依賴于表取。
超硬材料助力圓中國夢！
抬頭望月，確有“嫦娥玉兔”。嫦娥五號翩然落月，是中華民族的又一次“圓夢之旅”。“天高地迥，覺宇宙之無窮”，千百年來，從嫦娥奔月到萬戶飛天，探索浩瀚宇宙、發展航天事業，已成為億萬中華兒女不懈追求的偉大夢想。落月牽動著國人的心，“嫦娥”落月 夢想更近，震撼科技的進步，感謝各位專家前輩們的辛苦鉆研與付出！
欲善其事，先利其器。締造歷史的背后，是科研設備的強大支撐。可以預見，超硬材料未來將繼續發力航天事業，助力中國航天開創大國新高度。蒼茫太空，將見證中國航天的壯麗“新長征”！
