在深空探测竞争日益激烈的背景下，月球南极水冰资源的精准定位成为各国航天机构的核心攻关方向。中国科学院国家空间中心研究团队近日在《行星科学杂志》发表的研究成果，标志着我国在该领域实现理论突破。 针对月球南极极端环境探测难题，科研团队创新构建了融合多参数的热动力学模型。该模型首次系统整合了零下170℃至零下150℃区间的月壤热导率变化数据，并精确模拟了月球特殊自转轴倾角形成的光照-阴影动态系统。研究表明，直径21公里的沙克尔顿撞击坑内部存在显著的水冰分布梯度：底部斜坡区域因持续低温环境，水冰保存概率较周边平原高出40%，而坡度小于15°的阴影区更具备长期保存条件。 该发现具有双重科学价值。从探测角度看，研究揭示了月壤粒径与水冰稳定性的关联机制——粒径小于50微米的细颗粒月壤形成天然"保温层"，使地下10厘米处水冰年升华量锐减65%。从工程应用层面，团队据此绘制出首张沙克尔顿区域水冰富集预测图，特别标注出兼具短暂光照与永久阴影特征的"微生态区"，这类面积不足总区域5%的特殊地带，可能蕴藏全坑80%以上的水冰资源。 作为嫦娥七号任务的理论基础，该研究已直接影响探测器方案设计。项目负责人透露，着陆器将优先选择二级台阶区域实施钻探，通过质谱仪与雷达的协同观测，首次实现厘米级精度的水冰三维分布测绘。有一点是，团队开发的数字高程模型显示，某些特定方位的台阶结构能形成独特的能量平衡系统，这类新发现的地形单元或将成为未来月球基地选址的理想候选。
月球南极水冰之争，核心在于探索极端环境下物质迁移、保存与演化的规律。通过建立精细的热稳定性模型，将"可能在哪里"转化为"优先去哪里、如何验证"，不仅提高了单次任务的成功率和科学产出，也为我国深空探测从经验判断迈向定量决策奠定了基础。