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，在月球南极水冰稳定性研究领域取得重要突破。该团队通过构建精细化的月球极区水冰热稳定性模型，首次揭示了沙克尔顿撞击坑及其周边区域水冰的长期保存机制，相关成果已发表于国际权威期刊《行星科学杂志》。
研究聚焦于月球南极沙克尔顿区域，该地区因永久阴影区的存在被视为水冰资源富集区，也是我国嫦娥七号探测任务的重点候选着陆区。科研团队突破传统模型局限，创新性地引入低温环境下月壤导热系数随温度变化的动态参数，结合月球表面辐射收支平衡原理，构建了能够精确模拟极区极端热环境的物理模型。通过高分辨率数值模拟，团队首次绘制出该区域水冰稳定性的空间分布图谱，揭示了光照条件、地形坡度与月壤温度之间的耦合关系对水冰保存的关键影响。
模拟结果显示，沙克尔顿撞击坑边缘永久阴影区存在多个水冰稳定富集带，其分布特征与局部地形坡度密切相关。在特定坡度区间（15°-25°）的阴影区域，水冰因受到双重保护机制——既避免直接太阳辐射又维持适宜的低温环境——而具有最佳稳定性。研究还发现，月壤中微米级孔隙结构对水冰的吸附作用显著增强了其抗升华能力，这一发现修正了以往基于理想化月壤假设的稳定性评估标准。
该成果为嫦娥七号任务提供了关键科学支撑。研究团队提出的稳定性评估体系可直接应用于探测器着陆点选址，通过识别水冰高概率存在区域，可显著提升原位探测效率。模型预测的稳定区分布与美国月球勘测轨道飞行器（LRO）的雷达探测数据具有高度一致性，验证了模型的科学可靠性。目前，团队正与航天器载荷设计团队紧密合作，将研究成果转化为探测任务的具体实施参数。
这项研究不仅深化了对月球水冰资源分布规律的认识，更开创了极区挥发分稳定性研究的新范式。通过整合多学科观测数据与先进数值模拟技术，研究团队成功构建了从微观月壤性质到宏观热环境演化的完整分析链条，为未来月球基地建设和水冰资源开发奠定了重要理论基础。
