研究人员评估月球南极阴影区水冰采样策略，确保Artemis任务样本保存最大信息量

2025年1月30日--在最近的一项研究中，新墨西哥大学和大学空间研究协会月球与行星研究所 (LPI) 的研究人员检查了月球南极附近的阴影区域，以评估从月球带回水冰和其他挥发物的策略。他们研究了采样方法如何影响对阿尔忒弥斯和其他未来任务带回的材料的科学解释。科学团队旨在确定从这些宝贵样本中保存最大信息量的策略。

月球阴暗极地部分地区的温度极低，低至 25 至 50 开尔文 (-400°F)，许多地区从未受到阳光直射。因此，永久阴影区域可以充当冷阱，保存水、二氧化碳和其他化学物质等挥发性物质。详细研究挥发性物质对于确定其来源和输送到月球表面的时间至关重要。该研究结果发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS) 的特别版上。

大学空间研究协会LPI高级科学家Julie Stopar博士分析了轨道数据，并提供了有关地表勘探区内一般路线上永久阴影区域的温度和挥发稳定性信息。

“轨道数据为规划阿尔特弥斯计划等任务的地表探索提供了可靠的框架。然而，我们还没有去过这些地区，所以我们并不确定那里到底有多少水冰，或者它是什么形式……以及我们还能从中发现什么，”斯托帕说。

Artemis 任务将收集大量月球样本，放入密封容器中，然后将其带回地球进行详细分析。一旦受到干扰或采样，这些物质就不再处于与在月球上完全相同的状态。这包括它们所处的压力或温度的变化。挥发性物质对温度和压力变化很敏感，如果它们在不同条件下不再稳定，就会改变状态。有些样本最好在极低的温度下保存，但复制月球的环境非常具有挑战性。本研究要解决的问题是，可以从这些样本中获得哪些类型的信息，同样重要的是，在采样后让它们升温到一定程度会丢失哪些信息。

将含有挥发物的样品带回地球需要仔细规划。低温样品保存或“冷藏”可用于减少运输过程中采样挥发物的化学变化，从而改善后续的整体科学成果。然而，冷藏在技术上很难实现。通过访问南极地区并研究那里的材料，我们肯定会对月球两极的情况有宝贵的了解，但采样和研究挥发物需要将科学和探索目标与采样和管理方法相结合。

关于 USRA

大学空间研究协会 (USRA) 成立于 1969 年，在美国政府的要求下由美国国家科学院赞助，是一家非营利性公司，旨在推动与空间相关的科学、技术和工程发展。USRA 运营科学研究所和设施，并开展其他主要研究和教育项目。该协会拥有 121 所大学成员。它与更广泛的大学社区互动，聘用内部科学人才，并提供创新研究、开发和项目管理专业知识。

关于 LPI
月球和行星研究所 (LPI) 由大学空间研究协会管理，成立于 1968 年阿波罗计划期间，旨在促进国际合作，并作为太空计划初期收集的信息的存储库。如今，LPI 是月球和行星科学领域的知识领袖。该研究所是一个科学论坛，吸引着世界一流的访问科学家、博士后研究员、学生和常驻专家；通过时事通讯、会议和其他活动支持和服务研究界；收集和传播行星数据，同时方便社区获取 NASA 天体材料样本和设施；吸引和激发公众对空间科学的兴趣，并投资于未来几代科学家的培养。LPI 开展的研究支持了 NASA 探索太阳系的努力。