创新手段推进月球冰层搜寻

阴影相机搜寻地表冰

夏威夷大学马诺阿分校海洋与地球科学技术学院（SOEST）地球物理与行星学研究所（HIGP）助理研究员李帅此前曾在月球南北两极的永久阴影区探测到水冰。在李帅实验室行星科学研究生乔丹·安藤（Jordan Ando）领导的一项新研究中，研究人员利用韩国航空航天研究院月球轨道探测器搭载的专业相机"阴影相机"（ShadowCam）获取的图像展开了分析。

月球极区陨石坑无法接收直射阳光，但撞击坑一侧反射的阳光可间接照亮另一侧。专为观测月球黑暗永久阴影区设计的阴影相机对月球表面反射的间接光极其敏感。

安藤表示："冰块通常比岩石更明亮，即反射更多光线。我们分析了这台灵敏相机拍摄的高质量图像，深入观测这些永久阴影区，以探究这些区域的水冰是否会导致地表大面积增亮现象。"

虽然阴影区的冰并未显著增亮地表，但研究团队对阴影相机图像的分析有助于完善对月球表面可能存在冰量的预估。李帅先前的研究方法表明月球表面水冰含量在5%至30%之间。而阴影相机图像分析缩小了这一范围——显示水冰占比低于月球表面的20%。

宇宙射线助力搜寻埋藏冰

除地表月球冰研究外，夏威夷大学马诺阿分校HIGP研究所与物理和天文系的另一研究团队近期在《地球物理研究快报》发表论文，提出一种探测月球两极埋藏冰沉积的创新方法。

研究第一作者、HIGP博士后研究员艾米莉·S·科斯特洛（Emily S. Costello）表示："我们通过最新研究证明，利用自然存在的宇宙射线探测月球埋藏水冰的新技术具有可行性。这些超高能宇宙射线撞击月表并穿透下层，发出的雷达波会从埋藏的冰层和岩层反射，据此可推断月表下方物质构成。"

团队采用先进计算机模拟技术，测试雷达波在月壤中的传播方式及其对潜在埋藏冰层信息的编码过程。

该研究合著者克里斯蒂安·泰·乌多维契克（Christian Tai Udovicic）称："这种月球水冰探测方法具有开创性且令人振奋。"他在近期德克萨斯州休斯顿举行的月球与行星科学会议上展示了该成果。"由于涉及超高能物理领域（全球仅少数科学家精通），即便是研究月球水冰探测方法的行星科学家，听闻此技术也常感惊讶。"

HIGP和物理系的研究团队正在研制专门探测月球此类信号的雷达仪器，力争2026年年初完成全系统测试，并寻求将其送往月球的机会，以期首次探测到月球埋藏的大量水冰沉积。

科斯特洛强调："夏威夷正日益成为太空探索（特别是月球探索）的中心。由夏威夷大学马诺阿分校科学家主导的这些项目，为夏威夷的学生和专业人士提供了引领和参与新兴太空产业的宝贵机遇。"