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在“广寒宫”，嫦娥六号还“做起了科研”，凸显“国际范儿”。嫦娥六号着陆器携带的法国月球氡气探测仪在地月转移、环月阶段和月面工作段均进行了开机工作；携带的欧空局月表负离子分析仪于月面工作段进行了开机工作；安装在着陆器顶部的意大利激光角反射器成为月球背面可用于距离测量的位置控制点。

6月2日至3日，嫦娥六号顺利完成在月球背面南极—艾特肯盆地的智能快速采样，并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。

由于落月位置不同，嫦娥六号五星红旗展示系统在嫦娥五号任务基础上进行了适应性改进，并开展展示效果和产品寿命可靠性评估。

月面温差大、辐射强，普通材质的五星红旗难以满足要求。研制团队联合武汉纺织大学等单位开展玄武岩纤维旗面的研制攻关，陆续攻克纤维成型、织物织造、印花染色以及旗面与展开机构适配等技术难题，使生产的五星红旗能适应月球表面的恶劣环境。

自6月2日6时23分成功落月以来，嫦娥六号用约49小时迅速完成了“挖土”“做科研”“升旗”“起飞”等一系列工作，携月球“土特产”即将返回地球。

“挖土”是门精细活儿，主打“快稳准”。受限于月球背面中继通信时长，嫦娥六号采用快速智能采样技术，将月面采样的有效工作时间缩短至不到20个小时；同时，探测器经受住月背温差考验，克服了测控、光照、电源等难题，通过钻具钻取和机械臂表取两种方式，分别采集了月球样品，实现多点、多样化自动采样。

对于中外科学家合作探索月球，嫦娥六号任务总设计师胡浩此前在接受中新社记者采访时曾强调，月球是人类共有的，中国去月背是为了探索更多未知，回答科学问题，欢迎更多外国朋友共同参与。

此次月背之旅，嫦娥六号搭载欧空局、法国、意大利、巴基斯坦的国际载荷一同进行科学探测。欧空局局长阿施巴赫表示，嫦娥六号成功着陆是了不起的成就，欧空局很感激也很自豪能够参与其中。

水果机下载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，3000N发动机工作约6分钟后，成功将上升器送入预定环月轨道。

但月面起飞与地面起飞不一样，没有一马平川的起飞地点，更没有成熟完备的发射塔架。嫦娥六号上升器只能将着陆器作为“临时塔架”。

与嫦娥五号月面起飞相比，嫦娥六号从月球背面起飞，无法直接得到地面测控支持，而需要在鹊桥二号中继星辅助下，借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿，工程实施难度更大。嫦娥六号上升器点火起飞后，先后经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段，顺利进入了预定环月飞行轨道。

光线对于五星红旗的成像效果至关重要，由于嫦娥六号是在月球背面着陆，月面光线与旗面角度都发生了变化。为此，研制团队提出多种改进方案，开展多轮方案评估和地面模拟月面成像试验，以保证五星红旗的最佳成像效果。

紧锣密鼓地“挖土”“做科研”之余，嫦娥六号探测器还不忘在月球上进行一场神圣的“升旗仪式”。表取完成后，嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。

顺利完成月球样品采样封装后，嫦娥六号上升器就要准备月面点火起飞，这是一个高难度科目。众所周知，运载火箭在地球起飞是有一套完备的发射塔架系统的，点火起飞位置也经过精确测算，飞行轨道更是一遍遍计算好的。

嫦娥六号任务并非中国探测器首次前往月球背面南极—艾特肯盆地。2019年，嫦娥四号探测器曾携“玉兔二号”月球车成功着陆在该盆地内的冯·卡门撞击坑，而此次嫦娥六号任务则肩负着人类首次月球背面采样返回的重任。