本项目主要依托于国家探月工程（三期）月面采样预先研究重大专项2项、国家外专局和科技部国际合作项目3项、CE-5月面采样地面测试设备研发项目6项，以及国家自然科学基金项目6项。上述四类项目共计17个研究课题，项目总经费6974万元。上述项目的内涵为地外天体采样操控作业系统关键技术，研究成果已用于CE-5月面采样工程。课题组在月面采样技术的基础上，获得的月球、火星等地外天体的原位采样探测和数据探测等技术成果用于我国未来拟开展的月面人机联合采样探测、月球无人科研站和火星采样探测计划。 本成果的核心目标是突破月面钻取/表取复合式采样总体方案设计、模拟月壤剖面试验样本制备、钻取采样、样品封装、地面试验验证等关键技术，支撑探月三期月面采样工程实施以及我国未来地外天体采样探测任务规划。主要指标是，钻取采样深度不小于2米，且能保持样品的层理信息；获取样品重量2kg，其中钻取样品约500g，表取样品1500g。 截至到2013年12月，课题组完成了国防科工局探月三期月面采样预先研究2个重大专项的全部研究内容。研制成功了采样封装分系统原理样机、钻取采样装置原理样机，完成了月面采样系统地面试验验证。研究过程中，获得授权发明专利29项、受理发明专利22项；发表学术论文73篇，其中39篇被SCI/EI检索；培养硕士、博士49人。系统开展了地外天体复合式采样操控作业系统总体技术、具有层序信息保持功能的钻取采样技术、星壤剖面样本制备及操控作业验证技术等核心内容的研究工作，形成的成果已用于我国的CE-5月面采样工程和地外天体原位采样探测任务规划。成果的创新性概述如下： （1）构建了钻取/表取复合式月面采样、封装及转移总体技术体系。实现了钻取/表取独立采样、分体式初级封装、样品转移与集装等复合采样作业功能。解决了一次发射任务中，同时获取多点表层月壤样本和次表层纵深剖面样本的技术难题。 （2）提出了"双管单袋"无滑差软袋取芯与多级异构封口方法。利用钻杆与取芯管之间软袋的内翻运动，实现了软袋与月壤样品之间的无滑差包覆，解决了高取芯率和层理信息保持技术难题；利用绳索封闭、弹性体占位封闭的异构封口形式，实现了软袋末端多级冗余封口功能，解决了不确定月壤样本状态的高可靠自适应封口难题。 （3）提出了基于可钻性在线辨识的月面钻取采样自主适应控制方法。利用月面钻进实时负载参数，实现非确知月壤对象的在线辨识及钻进策略实时调整，规避了钻进取芯作业风险。 （4）研制了月面采样操控作业环境模拟与作业效能地面测试设备。发明了用于星球深层采样的钻进取芯性能测试装置，提出了模拟月壤剖面相对密实度的样本制备工艺方法，研制了月面采样操控作业环境模拟与作业效能地面测试配套设备，解决了月面采样作业适应性验证及可靠性增长难题。 （5）发明了地外天体星壤原位探测潜入器。采用蠕动掘进的接力式排屑原理以及冲击贯入式侵彻挤密原理，实现了地外天体星壤剖面的小型化/低功耗潜入探测功能；依据潜入过程中的负载参数，实现了原位星壤剖面力学参数的辨识与反演探测。 2015年12月20日，由黑龙江省机械工业联合会组织了成果鉴定会，鉴定委员会认为该项目解决了多项地外天体采样操控作业关键技术难题，在型号样机上可靠实现了模拟月面采样封装作业，成果已用于嫦娥五号月面采样工程，为我国未来地外天体采样探测提供了技术支撑。该项目社会效益显著，应用前景广阔，技术上具有独创性，总体水平达到国际先进，部分国际领先。

哈尔滨工业大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。