在深空探测领域，月球南极水冰资源的分布与稳定性一直是国际科学界关注的焦点问题。近日，我国科学家在这个领域取得突破性进展，为即将实施的嫦娥七号月球南极探测任务提供了重要理论支撑。 长期以来，月球南极沙克尔顿撞击坑及周边区域因其永久阴影区的特殊环境，被认为是水冰等挥发分最可能富集的区域。然而，受限于月壤热物理性质的复杂性，国际学术界对水冰稳定分布范围的认知仍存在较大空白。针对这一科学难题，中科院国家空间科学中心研究团队创新性地建立了考虑月壤热物性的极区水冰热稳定性模型。 该研究的突破性在于首次系统整合了月表光照条件、月壤温度梯度等多维参数，实现了对水冰稳定区域的精确计算。据论文第一作者张杰博士介绍，新模型可准确预测不同深度月壤中水冰的相变临界点，其计算精度较传统方法提升约30%。这一技术进步不仅解释了此前遥感观测数据的矛盾之处，更绘制出沙克尔顿区域首张三维水冰稳定性分布图谱。 作为嫦娥七号任务的预研成果，此项研究具有显著的应用价值。嫦娥七号探测器计划在2026年前后实施月球南极着陆，其核心科学目标之一就是开展水冰资源的原位探测。刘洋研究员指出，本次研究成果将帮助任务团队优化着陆点选择，显著提高探测效率。根据模型推算，在选定着陆区半径5公里范围内存在3处高概率水冰富集区，这为探测器载荷配置和探测路径规划提供了直接参考。 从更宏观视角看，该成果标志着我国在月球资源探测领域实现从"跟跑"到"并跑"的转变。随着各国月球探测活动聚焦南极区域，水冰资源的开发利用已成为深空探测的新赛道。本次研究采用的跨尺度建模方法，为未来建立月球资源数据库奠定了基础。国家空间科学中心透露，对应的模型算法已开始应用于小行星探测任务的前期论证。
月球南极水冰研究的核心在于准确计算复杂环境、精确定位目标区域，并通过探测任务进行验证。这种以模型为引导、以科学问题为导向的研究方法，将推动我国月球探测从区域勘察迈向精细探测，也为人类认识月球极端环境和挥发物演化规律提供新的科学依据。