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嫦娥六号有效载荷总师、中国科学院月球与深空探测总体部副总工程师薛长斌研究员介绍说，嫦娥六号最重要的科学目标是采集着陆点的月壤样品，所配置的科学载荷包括降落相机、全景相机、全景相机转台、月球矿物光谱仪、月壤结构探测仪和国旗展示系统，可以提供月球背面新的采样区月表形貌、地质构造、浅层结构、物质成分等科学数据，为采回的样品研究和分析提供最为详尽的原位环境信息。
在嫦娥六号地面应用系统总师、中国科学院国家天文台研究员左维看来，嫦娥六号任务科学目标包括月球背面着陆区的现场调查和分析、月球背面样品的分析与研究，前者开展月球背面南极-艾特肯盆地着陆点区域形貌探测和地质背景勘察，获取与月球样品相关的现场分析数据，建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系；后者则对月球背面样品进行系统、长期的实验室研究，分析月壤的结构、物理特性、物质组成等，深化月球成因和演化历史的研究。
她指出，嫦娥六号地面应用系统由运行管理、数据接收、数据预处理、数据管理、样品储存制备与处理、样品与探测数据研究等6个分系统构成，与嫦娥五号任务相比，嫦娥六号采集的月球样品对地面应用系统提出了更高要求，需要在积累的嫦娥五号经验基础上，针对性分析研究月球样品的特性和要求，设计一系列适用于嫦娥六号月球样品的处理、存储、制备、分析方法和流程，安全、可靠完成嫦娥六号月球样品的相关任务。
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