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根据官方此前公布的信息，嫦娥六号任务预选着陆区位于月球背面南极-艾特肯盆地。迄今为止人类已进行的10次月球采样返回，但均位于月球正面。月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑被认为是太阳系内最大、最古老的撞击坑，保存了原始月壳的岩石，具有极高的科学研究价值，可获取月球乃至地球早期演化历史的新认识，增进人类对月球的认知。
作为中国现役长征运载火箭中运力最强的成员，被亲切地称呼为“胖五”火箭。长征五号是一款两级半状态液体运载火箭，芯级直径达5米，捆绑4个3.35米助推器，起飞推力超过1000吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力。此次发射是长征五号第二次发射嫦娥探测器，该火箭曾在2020年11月24日成功发射嫦娥五号探测器。
据了解，嫦娥六号任务将沿用嫦娥五号的采集方式，使用钻取和表取两种采样方式，获得不同层面和深度的样品，并在月球背面同步开展科学探测。“表取”即从月球表面通过机械臂和机械爪的配合抓取一部分月壤，“钻取”即通过特殊的钻头钻到月表以下两米左右的位置把月壤整体取出来，然后对月壤进行密封封装，经月面起飞、月球轨道交会对接、月地转移和再入回收等过程将月球样品安全送回地球。
2020年12月1日，嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区，并传回着陆影像图。12月17日，嫦娥五号月球探测器成功携带1731克月球样品着陆在内蒙古四子王旗预定区域，我国首次月球采样返回任务圆满完成。2021年7月12日，月球样品科学研究工作正式启动月球样品中共17.4764克被发放给13所科研机构。
经过中国科学家的研究，嫦娥五号带回来的月壤不断刷新人类对月球的认识，惊喜不断。2021年10月8日，国际顶级学术期刊《科学》（Science）在线发表了研究论文“嫦娥五号年轻玄武岩的年代与成分”。这是以嫦娥五号返回样品为研究对象发表的首篇学术成果。中国地质调查局地质研究所北京离子探针中心团队，研究证明月球直至19.6亿年前仍存在岩浆活动，使目前已知的月球地质寿命“延长”了10亿年。
2022年5月，南京大学的邹志刚院士、姚颖方教授团队与香港中文大学（深圳）、中国科学技术大学合作4549:com，发现嫦娥五号带回的月壤样本中，一些成分可作为催化剂，在太阳光作用下，将水和二氧化碳转化为氧气、氢气、甲烷和甲醇。基于这一发现，研究人员提出，未来可利用月球自身资源建设月球基地，支持深空探测、研究和旅行。
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