据国家航天局介绍，经过约19个小时的月面工作，嫦娥五号探测器于12月2日22时成功完成了月球表面的自动采样，并已按预定的形式将样品打包储存在升空器携带的存储装置中。

自动采样是这项任务的关键部分之一。嫦娥五号通过深钻、浅钻、铲土、挖土、夹土等多种方式，实现了多点、多样化的自动采样。目前，它已经打包好样品，准备背着月球离开。

在100℃以上的月球表面高温试验中，它克服了测控、照明、供电等方面的限制，伸出长臂，把土铲抬得很高。

需要注意的是，嫦娥五号的土铲与我们日常生活中使用的铲土机是不同的。这种设备一端是小铲子，另一端是浅钻。可360度无死角作业，可轻松完成挖坑、浅钻、起重作业。

嫦娥五号的“手臂”细而白，但很结实。如果说人体手臂的力量来自于肱二头肌、屈肌、掌骨等，那么每个关节的力量都来自于这个外形美观、技术含量高的机械手关节处的马达。这是中国航天科技集团第四研究院401所研制的关节臂电机总成。

有两种铰接臂马达。重的不到1公斤，轻的不到半公斤。它们体积小，强度大。而且，它们是灵活和灵活的。精度可达1度以内，可以让嫦娥五号点到哪里去挖。

这些电机安装在机械手的关节附近，暴露在月球表面环境中，这意味着它们必须在阳光直射下承受130℃以上的高温和比地球上大得多的辐射，同时还要承受真空散热困难造成的性能下降环境。幸运的是，开发团队已经解决了这些环境适应性问题。

如果电机在运行中发生故障或断电怎么办？为了保证任务的完成，课题组将两台电机放在一个电机外壳内，提供双重保护；同时，还增加了机械臂在突然停电时保持位置的功能，从而防止机械臂因“力不从心”落在月球表面，可以说是非常体贴的。

如何抬起你的脚？

为完成钻探任务，航天科工集团第五研究院529厂为嫦娥五号提供了一套“金刚石钻头”。

该钻井子系统具有三大基本技能：钻井能力强、出粉能力强、对月球土壤适应性强。

嫦娥五号无法移动，必须在坠落处进行钻探，这对钻井适应性提出了很高的要求。课题组进行了数千次地面钻探试验，积累并形成了不同工况下的钻井参数数据库，通过在轨预编程和自主控制，实现了钻井子系统“旋转”、“撞击”和“旋转+撞击”三种模式，以及不同参数的自由切换，以适应各种月球土壤条件。

为了让嫦娥五号拥有百里挑一的原装钻头，科研团队选择了双排钻牙的阶梯式配置。“回火”后，保证钻进过程平稳可控，具备8级硬岩钻进能力。他们还为双排叶片设计了多个切割面，使其能够移动并突破临界颗粒和颗粒团，从而应对危险情况，处理大颗粒。

同时，科研组对钻头采用逐渐加宽的锥形出粉通道，与钻杆排粉槽相连，形成一体化的排粉通道。通过钻杆模型匹配和参数优化，使系统的排粉能力大大提高。

“采封”是钻井子系统的核心技术之一。为了保证在提出过程中铁芯不会脱落，系统采用开放式结构的“8”型超弹性合金丝作为密封方案，与芯部软袋端部集成，利用弹性收缩力实现简单可靠的密封。

嫦娥五号的样品密封在软袋中后，将被放入环形包装容器中，然后运输到立管顶部。如果嫦娥五号不影响垂直着陆，则可能影响发射。

针对低重力条件下着陆姿态角对样本传输的不利影响，课题组设计了具有碰撞自适应能力的传输方案。月球土壤包装容器的初始速度由弹性驱动提供，然后在重力作用下，由三级导向锥角的包装容器沿固定导向结构传递到立管。该方案简单可靠，能实现包装容器在不同着陆姿态下的精确传递。