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,在月球南极沙克尔顿区域水冰稳定性研究领域取得重要突破。这一发现为我国嫦娥七号探测任务提供了关键科学依据,相关成果已发表于国际权威期刊《行星科学杂志》。
月球南极沙克尔顿撞击坑周边区域被列为嫦娥七号探测器的候选着陆点,该探测器将执行月球南极水冰高精度遥感与原位探测任务。研究团队通过构建极区水冰热稳定性模型,系统分析了低温环境下月壤的热物理特性,成功模拟出光照条件、月壤温度与水冰等挥发性物质稳定分布的关联规律。这一模型可精准预测月球南极特定区域的水冰潜在分布范围,为探测器着陆点选择提供了科学支撑。
该研究突破传统认知局限,首次将月壤热传导特性与挥发分迁移规律相结合,揭示了极区微重力环境下水冰的长期保存机制。模型验证表明,在持续阴影区域,月壤表层以下数米范围内可能存在稳定的水冰储层,这与嫦娥五号采样分析结果形成互补验证。科研人员特别指出,沙克尔顿撞击坑边缘的永久阴影区具备独特的地形优势,能够有效阻挡太阳辐射,为水冰提供天然保护屏障。
研究团队采用多物理场耦合模拟方法,整合了月球轨道器观测数据与实验室模拟实验结果。通过参数化分析不同倾角、纬度区域的热环境特征,构建出动态稳定性评估体系。该成果不仅服务于嫦娥七号任务,也为后续月球基地建设中的原位资源利用提供了理论储备。项目实施过程中,国家自然科学基金与空间科学中心攀登计划提供了重要支持,确保了跨学科研究的高效推进。







