中國科學院國家空間中心太陽活動與空間天氣全國重點實驗室的科研團隊,在月球南極沙克爾頓區域水冰穩定性研究領域取得重要突破。這一發現為我國嫦娥七號探測任務提供了關鍵科學依據,相關成果已發表于國際權威期刊《行星科學雜志》。
月球南極沙克爾頓撞擊坑周邊區域被列為嫦娥七號探測器的候選著陸點,該探測器將執行月球南極水冰高精度遙感與原位探測任務。研究團隊通過構建極區水冰熱穩定性模型,系統分析了低溫環境下月壤的熱物理特性,成功模擬出光照條件、月壤溫度與水冰等揮發性物質穩定分布的關聯規律。這一模型可精準預測月球南極特定區域的水冰潛在分布范圍,為探測器著陸點選擇提供了科學支撐。
該研究突破傳統認知局限,首次將月壤熱傳導特性與揮發分遷移規律相結合,揭示了極區微重力環境下水冰的長期保存機制。模型驗證表明,在持續陰影區域,月壤表層以下數米范圍內可能存在穩定的水冰儲層,這與嫦娥五號采樣分析結果形成互補驗證。科研人員特別指出,沙克爾頓撞擊坑邊緣的永久陰影區具備獨特的地形優勢,能夠有效阻擋太陽輻射,為水冰提供天然保護屏障。
研究團隊采用多物理場耦合模擬方法,整合了月球軌道器觀測數據與實驗室模擬實驗結果。通過參數化分析不同傾角、緯度區域的熱環境特征,構建出動態穩定性評估體系。該成果不僅服務于嫦娥七號任務,也為后續月球基地建設中的原位資源利用提供了理論儲備。項目實施過程中,國家自然科學基金與空間科學中心攀登計劃提供了重要支持,確保了跨學科研究的高效推進。







