מאז 1976, נחתו דגימות הסלע הראשונות של הירח לכדור הארץ. ב-16 בדצמבר, החללית הסינית צ'אנג'ה-5 הביאה חזרה כ-2 קילוגרמים של חומר לאחר ביקור קצר על פני הירח.
E-5 נחתה על הירח ב-1 בדצמבר, והמריאה שוב ב-3 בדצמבר. זמן הטיסה של החללית קצר מאוד מכיוון שהיא מופעלת על ידי השמש ואינה יכולה לעמוד בלילה הקשה מואר באור הירח, בו הטמפרטורה נמוכה עד ל-173°C-. לוח השנה הירחי נמשך כ-14 ימי כדור הארץ.
"כמדענית ירח, זה באמת מעודד ואני חשה הקלה שחזרנו לפני השטח של הירח בפעם הראשונה מזה כמעט 50 שנה", אמרה ג'סיקה בארנס מאוניברסיטת אריזונה. המשימה האחרונה להשבת דגימות מהירח הייתה הגשושית הסובייטית לונה 24 בשנת 1976.
לאחר איסוף שתי דגימות, יש לקחת דגימה אחת מהקרקע, ולאחר מכן לקחת דגימה נוספת מעומק של כ-2 מטרים מתחת לאדמה, להעמיס אותה לתוך כלי הטיס העולה, ולאחר מכן להמריא כדי להצטרף חזרה למסלול של כלי המשימה. מפגש זה הוא הפעם הראשונה ששתי חלליות רובוטיות עוגנות באופן אוטומטי לחלוטין מחוץ למסלול של כדור הארץ.
הקפסולה שהכילה את הדגימה הועברה לחללית החזרה, שעזבה את מסלול הירח וחזרה הביתה. כאשר צ'אנג'ה-5 התקרבה לכדור הארץ, היא שחררה את הקפסולה, שקפצה מהאטמוספירה בכל פעם, כמו סלע שקופץ מעל פני אגם, האטה לפני שנכנסה לאטמוספירה ופורסת מצנח.
לבסוף, הקפסולה נחתה במונגוליה הפנימית. חלק מאבק הירח יאוחסן באוניברסיטת חונאן בצ'אנגשה, סין, והשאר יחולק לחוקרים לצורך ניתוח.
אחד הניתוחים החשובים ביותר שחוקרים יבצעו הוא מדידת גיל הסלעים בדגימות וכיצד הם מושפעים מסביבת החלל לאורך זמן. "אנו סבורים שהאזור שבו נחתה צ'אנג'ה 5 מייצג את אחד מזרמי הלבה הצעירים ביותר על פני הירח", אמר בארנס. "אם נוכל להגביל טוב יותר את גיל האזור, נוכל לקבוע אילוצים מחמירים יותר על גיל מערכת השמש כולה."