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的科研团队，在月球南极水冰研究领域取得重要突破。该团队聚焦沙克尔顿区域，通过构建精细化模型，深入探究了水冰在极端环境下的热稳定性特征，相关成果已发表于国际权威期刊《行星科学杂志》。
研究团队创新性地将月壤在零下170℃至零下150℃区间的热导率变化纳入模型，结合月球自转导致的复杂光照条件，开发出高分辨率水冰热稳定性仿真系统。该模型能够精准模拟沙克尔顿撞击坑周边区域的水冰分布规律，发现永久阴影区与光照过渡带的稳定性差异显著，其中撞击坑底部斜坡区域的水冰保存概率较周边平原高出40%以上。
作为嫦娥七号任务的核心探测目标，月球南极水冰的分布特征直接关系到探测器着陆点的选择。科研人员通过对比不同坡度、海拔区域的模拟数据，发现坡度小于15°的阴影区更有利于水冰长期存留。这项发现为探测器搭载的原位质谱仪和雷达探测仪提供了关键选址依据，可大幅提升水冰探测的效率和准确性。
该研究还揭示了月壤颗粒大小对水冰稳定性的影响机制。模拟显示，粒径小于50微米的细颗粒月壤具有更强的保温性能，可使地下10厘米处的水冰年升华量降低65%。这一特性解释了为何部分撞击坑壁虽受短暂光照，仍能检测到水冰信号。科研团队正基于这些发现，优化嫦娥七号探测器的钻取采样方案，计划在多个深度层位开展对比分析。
据介绍，沙克尔顿撞击坑周边区域的地形复杂度远超以往探测区域，其直径达21公里的撞击坑底部存在多级台阶结构。研究团队通过数字高程模型分析发现，某些特定方位的二级台阶区域既能获得极短时间的光照补充能量，又能保持永久阴影环境，这种"微生态"区域可能是水冰富集的"热点地带"，将成为后续探测的重点候选区域。
