中国探月工程正在把下一阶段的重点推进到月球南极。嫦娥七号计划前往沙克尔顿陨石坑附近,候选着陆区位于沙克尔顿与斯莱特陨石坑之间的高地,寻找并直接探测月球水冰将成为这次任务的一条核心主线。
沙克尔顿陨石坑位于月球最南端附近。由于月球自转轴倾角很小,南极的太阳长期贴近地平线运行,高地和坑缘能够获得较长时间的阳光,低洼地区和陨石坑内部却可能终年见不到太阳。沙克尔顿内部大面积区域属于永久阴影区,长期低温让进入这些区域的水和其他挥发物有机会保存下来。
过去数十年的轨道探测已经在月球极区发现氢元素富集和水冰存在的迹象,但从轨道获得的数据很难回答水冰究竟集中在哪里、埋藏多深、含量有多少。嫦娥七号因此把探测器直接送到沙克尔顿附近,从遥感寻找进一步进入月面现场测量。
2026年中国科学院国家空间科学中心对沙克尔顿区域进行高分辨率模拟后发现,陨石坑内部和外围不同永久阴影区的温度条件差异明显,一些区域更有利于水冰长期稳定保存。另一项针对嫦娥七号候选着陆区的最新地质研究又把目标进一步集中到沙克尔顿—斯莱特山脊。研究在附近永久阴影区发现了可能与表面和地下水冰有关的遥感特征,为嫦娥七号进入这一地区开展现场探测提供了更加明确的目标。
嫦娥七号的探测器组合也围绕这一任务设计。整个任务包括轨道器、着陆器、月球车和能够移动进入特殊地形的跳跃探测器。候选着陆点位于较高的山脊,地形相对适合着陆,并且一年中能够获得较长时间的太阳照射。着陆器和月球车可以首先在有光照的区域展开工作,跳跃探测器再向附近永久阴影区移动,把水冰探测设备送到传统月球车难以长期进入的低温地带。
跳跃探测器携带的设备将直接分析月壤中的水和其他挥发物,月球车也将测量水含量并调查地下结构。轨道器则从月球上空继续寻找氢、水和矿物分布。不同探测器获得的数据可以把轨道遥感发现的异常区域与月面实际测量对应起来,把过去对月球南极水冰的间接判断推进到现场验证。
最新研究还指出,嫦娥七号候选区域附近一个永久阴影区可能同时存在表面和地下水冰。地下水冰尤其受到关注,因为暴露在表面的冰会受到太阳辐射、微陨石撞击和温度变化影响,埋藏在月壤下面的冰可能保存得更加稳定。嫦娥七号计划对月壤中的挥发物进行直接测量,并分析氢、氧等成分,为确定水冰的分布和来源提供数据。
寻找水冰已经成为各国月球南极探测不断集中的目标。未来人员如果长期驻留月球,大量饮用水、氧气和推进剂全部从地球运输,成本会随着驻留时间迅速增加。月球水可以直接用于生活和科研,经过分解后还能够获得氧和氢。只要南极水冰具有足够的储量和适合开采的分布条件,月球本地资源就可能逐步进入长期科研站的物资供应体系。
这也让嫦娥七号与中国后续月球计划直接连接起来。中国计划在嫦娥七号之后继续实施嫦娥八号,并在月球南极验证更多长期科研和资源利用技术。嫦娥七号先调查哪里有水、哪里适合着陆、哪里能够获得较稳定的太阳能,后续任务再根据这些数据进一步部署设备。
中国此前的嫦娥任务已经完成月球背面软着陆、月球正面采样返回和人类首次月球背面采样返回。嫦娥七号不再以带回月壤作为主要目标,而是把探测重点留在月球南极,通过多种探测器长期调查当地环境和资源。
按照2026年公布的最新候选区研究,嫦娥七号计划于2027年实施月球南极探测任务。沙克尔顿附近的永久阴影区将成为其中最受关注的区域。探测器能否在那里直接确认水冰、测出水冰含量并确定地下分布,将直接影响中国下一阶段在月球南极开展长期科研和资源利用的技术路线。

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