美国地质调查局发布首张月球水冰资源潜力图

近日，美国地质调查局（USGS）宣布，为服务美国国家航空航天局（NASA）挥发物调查极地探测车（VIPER）位于月球南极Mons Mouton着陆点的水冰资源探测任务，利用其在地球矿产资源潜力评估中积累的丰富经验和技术方法，绘制形成了全球首张月球水冰资源潜力图，旨在确定月球南极附近区域最有可能含有水冰沉积物的位置。中国地质调查局地学文献中心通过解读研究形成如下认识： 

一是月球南极地区的水冰分布情况对于支持未来月球探索任务至关重要。水冰不仅作为饮用水来源和防辐射屏障是人类生存的关键资源，还可通过电解制氢/氧用于生产火箭燃料。利用遥感数据和地质建模技术评估水冰存在的可能性及明确其分布、浓度和物理状态，将显著降低月球资源原位开发利用风险，为未来月球基地选址提供科学依据。 

二是月球水冰资源的勘探和潜力图绘制面临诸多挑战，包括遥感数据分辨率有限难以直接探测月球次表层结构；现有技术难以准确评估水冰的物理状态和分布范围；永久阴影区内低温且无光照的极端环境增加了月表探测复杂性和数据获取难度等。 

三是探索利用高分辨率数字高程模型和热模型构建了针对月球南极VIPER探测车着陆点的水冰资源潜力多因素预测模型，涵盖地形、月表坡度/坡向/曲率、最高温度、水冰稳定带深度、永久阴影区、到永久阴影区的距离等数据层。为解决数据的不精确性和不确定性问题，采用了模糊逻辑算法。通过对上述数据层的归一化处理和初始权重的合理分配，通过加权组合形成了最终的潜力预测图，VIPER探测任务的实施及数据积累将促进该模型的持续优化。 

四是根据上述多因素预测模型编制形成全球首张月球水冰资源潜力图，显示了四个不同的潜力等级，即非潜力区（橙色和红色）、可能区（黄色）、潜力区（浅蓝色）和高潜力区（深蓝色），表明最有可能发现水冰资源的区域主要位于永久阴影区内，部分位于永久阴影区之外的特定位置。 

此次研究将有助于更好地理解月球南极区域的水冰分布及其形成机制。未来通过VIPER探测任务所获数据的进一步完善，该模型将有望覆盖整个月球，为月球南北极的水冰资源研究与勘探提供关键依据。 

由8个图层加权合成的月球探测区水冰资源潜力图