在全球深空探测竞争日趋激烈的背景下，月球极区水冰资源的分布与稳定性研究成为国际航天界关注的焦点课题。中国科学院国家空间中心太阳活动与空间天气全国重点实验室近日在《行星科学杂志》发表突破性成果，成功构建首个适用于月球极区环境的水冰热稳定性模型。 长期以来，科学家对月球两极永久阴影区可能存在的水冰保持高度关注。由于月球自转轴倾角仅1.5度，其两极部分撞击坑底部可形成终年不见阳光的"冷阱"，理论预测这些区域可能封存着数十亿年前由彗星撞击带来的水冰。然而传统研究存在明显局限：未充分考虑月壤在极端低温条件下的特殊热物理性质，导致预测精度不足。 研究团队创新性地引入低温月壤热传导参数，开发出空间分辨率达百米级的三维热力学模型。模拟数据显示，沙克尔顿撞击坑内约12.3%的区域具备长期保存水冰的条件，这些"稳定区"主要分布在坑底坡度小于10度的平坦地带。特别，在坑壁特定方位发现的"次稳定区"，其温度波动范围恰好处于水冰临界升华温度附近，这类过渡地带可能保存着研究月球水文历史的珍贵信息。 这项研究的工程应用价值尤为突出。作为我国探月工程四期的重要任务，计划2026年前后发射的嫦娥七号已将沙克尔顿周边区域列为首选着陆区。新模型不仅精准划定了最具探测价值的区域范围，更揭示出水冰可能以"霜层"与"月壤混合"两种形态共存的特征。探测器载荷配置和采样方案将据此进行针对性优化，预计可使原位探测效率提升40%以上。 从更长远视角看，该成果为后续月球科研站建设提供了基础数据支撑。专家指出，水冰不仅是未来月球基地生命维持系统的潜在水源，经电解后产生的氢氧更是火箭燃料的重要原料。此次建立的研究方法还可拓展应用于火星、木星卫星等天体极区环境的资源评估。
月球南极的水冰不仅是科学研究的对象，更是人类开发利用月球资源的钥匙；这项研究通过建立科学的评估模型，将复杂的物理过程转化为可操作的探测指南，表明了我国空间科学研究从基础理论到实际应用的有机结合。随着嫦娥七号任务的推进，这些科学成果将在月球探测的实践中得到检验和深化，为人类认识月球、利用月球资源贡献中国智慧。