太空探測器的采样与返回系统，一般由着陆器、采样器和返回器构成。其中采样器一般由一个采样头和机械臂组成，采样头的前部安装一个表面接触垫。采样器的采样总量最少为100克。表面接触垫负责收集细颗粒样本材料。

太空采样的方式通常可分为飞掠式、撞击式、炮弹式、吹吸式、钻探式、挖掘式和爆炸式等。我国“嫦娥五号”着陆器采用钻探式的采样方式。日本“隼鸟1号”和“隼鸟2号”小行星探测器采用炮弹式的采样方式，通过发射弹珠激起尘土来收集样本。美国“奥西里斯·雷克斯”小行星采样探测器采用吹吸式的采样方式，喷射氮气，收集样本。我国“天问二号”行星际探测器的采样器，将采用爆炸式的采样方式，在发射锚钩固定住自身的同时，投掷炸药包，炸出最多的尘土和岩石用以采样。

这些采样器与返回器的太空采样技术，可用于月球、火星、“火卫一”和“火卫二”，以及其他小行星、彗星等天体。太空采样技术对太空探索而言非常重要，其意义重大且影响深远。

太空采样技术

飞掠式采样   指太空探测器采用在距离天体最近处飞掠星尘的方式采集样本。

2001年11月30日，太阳风暴劲吹。美国“创世纪号”太阳风探测器开始了第一次采样。采样器开始旋转，4块采集片逐一平摊开来，暴露在猛烈的太阳风暴里。太阳的各种粒子像尘埃一样，纷纷落在由硅、铝、金、铂、锗、钻石和蓝宝石制成的采集片上。

“帕克号”是世界上第一个进入太阳日冕并“亲吻”太阳的太空探测器。2024年12月24日，美国“帕克号”太阳探测器将首次在近日点600万千米处飞掠太阳日冕，采集样本。该项任务旨在帮助我们更深入地了解太阳。“帕克号”太阳探测器将在旅途中收集测量数据和图像，帮助科学家更多地了解太阳风来自何处以及如何演变，还将为预测影响地球生命和技术的太空环境变化作出关键贡献。

撞击式采样    指太空探测器或撞击器撞击天体，溅起星尘，从而采集样本。

2005年7月4日，美国“深度撞击号”彗星探测器飞临“坦普尔一号”彗星，发射撞击器——“铜头飞弹”撞击彗星。撞击产生相当于4.5吨TNT炸药造成的巨大爆炸，在彗星表面撞击出一个足球场大小、几十米深的大坑。