首次在月背采样，嫦娥六号面临着前所未有的挑战。中国航天科技集团任德鹏指出，相比嫦娥五号，嫦娥六号任务有三个特点：一是采样地点位于月背，为保证数传链路的连续性，必须依靠鹊桥二号中继星“搭桥”；二是采样地点所处的纬度更高，月壤的风化程度相比低纬度地区更加不充分，月壤的石块含量可能会更多，这对地面规划和采样机构来说是更大挑战；三是采样时间相比嫦娥五号更短。
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。
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。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不发生应力松弛现象，实现简单可靠的封口。
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嫦娥六号探测任务地面应用系统副总设计师 周琴：上面看到的那10个瓶子是铲取样分出来的10个原始的瓶子，非常细，平均粒径大概只有50微米左右，跟我们的面粉粒度粗细差不多，当时我们每1个瓶子大概分（装）出来了150克左右的样品，然后由于我们对外分发使用，所以目前看到的样品有的只剩下瓶子的1/3或者是一小半的样品在这个样品瓶里。还有一些是在托架里面存的钻孔样品，这些钻孔样品也是没有接触过大气的。
嫦娥六号探测任务地面应用系统副总设计师 周琴：我们这间实验室主要是未来用来存储嫦娥六号样品的，然后我们看到长的手套箱，实际上跟嫦娥五号手套箱的造型是非常相似的，嫦娥六号返回后我们所接触样品用到的一些分样工器具已经洗完了。样品回来之后，我们还要做一些样品的初步物理性质分析，还有化学成分的分析工作，所使用到的显微镜、扫描电镜、电子探针这些化学成分常用的分析设备，分析方法，包括仪器的工作状态信誉好的体育平台，这些我们都已经做好了准备。
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