杜 宇，盛麗艷，張 熇，馬繼楠，張 弘，李 飛，吳 克

（北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京100094）

0 引言

月球上是否有水是當(dāng)前月球探測(cè)的主要熱點(diǎn)問題之一。美國(guó)的Watson[1]在1961年最早提出在月球的永久陰影區(qū)存在水冰的假設(shè)。1992年，Stacy[2]根據(jù)Arecibo天文臺(tái)地基合成孔徑雷達(dá)對(duì)月球極區(qū)表面的探測(cè)結(jié)果得出月球極區(qū)至少不存在大面積水冰的結(jié)論。而從20世紀(jì)90年代起，“克萊門汀號(hào)”（Clementine，美國(guó)，1994年）、“月球勘探者號(hào)”（Lunar Prospector，LP，美國(guó)，1998年）、“月船一號(hào)”（Chandrayaan-1，印度，2008年）、月球勘測(cè)軌道器（Lunar Reconnaissance Orbiter，LRO，美國(guó)，2009年）和月球隕坑觀測(cè)與遙感衛(wèi)星（Lunar CRater Observation and Sensing Satellite，LCROSS，美國(guó)，2009年）分別通過雷達(dá)、中子探測(cè)儀、光譜儀等探測(cè)儀器探測(cè)到月球極區(qū)可能有水[3]，這再次引發(fā)了全世界對(duì)月球極區(qū)水冰研究的熱潮。

本文回顧了月球水冰探測(cè)的歷程，對(duì)比基于雷達(dá)、中子探測(cè)儀和光譜儀的探測(cè)結(jié)果，分析水冰可能的賦存形態(tài)，并提出對(duì)未來月球水冰探測(cè)任務(wù)展望。

1 月球水冰探測(cè)結(jié)果分析

目前對(duì)月球水冰的探測(cè)都是采用遙感的方式，探測(cè)載荷包括雷達(dá)、中子探測(cè)儀和光譜儀等，下面對(duì)這3種載荷的探測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

1.1 雷達(dá)探測(cè)結(jié)果

雷達(dá)通過圓極化比（Circular Polarization Ratio，CPR）來表征月球表面的物理性質(zhì)。冰凍揮發(fā)物（如水冰）具有全內(nèi)反射性質(zhì)，使反射信號(hào)中的電磁波保持原來的極化方式，而且冰凍揮發(fā)物比硅酸鹽類巖石的傳輸損耗更低，相應(yīng)的電磁波平均反射率更高，回波能量就高，即水冰比月表巖石能反射更多的電磁波，因此對(duì)于水冰，CPR＞1。而月表硅酸鹽類巖石則向所有方向散射電磁波，部分能量不能被接收天線接收，故粗糙月面的CPR 一般介于0.5和1之間[4]。因此，可以利用月球探測(cè)衛(wèi)星上的雷達(dá)對(duì)月球極區(qū)的水冰進(jìn)行探測(cè)。

1994年4月，當(dāng)Clementine運(yùn)行到月球南極上空時(shí)，同向極化增加，雷達(dá)測(cè)得右旋圓極化與左旋圓極化之比（RCP/LCP）明顯增大，出現(xiàn)特殊散射效應(yīng)，即雷達(dá)回波不呈現(xiàn)月表巖石碎屑所應(yīng)具有的特征，而呈現(xiàn)出揮發(fā)性冰的特征。由此，月球南極可能存在水冰第一次獲得直接的探測(cè)證據(jù)[5]。

Chandrayaan-1探測(cè)器也搭載了Mini-SAR，在月球北極發(fā)現(xiàn)了40多個(gè)大小不等的撞擊坑具有異常的回波特征[6-7]。其中，約30個(gè)撞擊坑只有坑內(nèi)出現(xiàn)回波異常，這些撞擊坑位于高緯度地區(qū)，且坑底至少有部分區(qū)域?qū)儆谟谰藐幱皡^(qū)，因此推測(cè)坑內(nèi)可能存在水冰；另有11個(gè)撞擊坑的坑內(nèi)和外圍都出現(xiàn)回波異常，且多為具有輻射紋、形成年齡較年輕的撞擊坑，推測(cè)其雷達(dá)回波異常是由于表面粗糙度引起的[8]。

LRO上搭載了與Chandrayaan-1同樣設(shè)計(jì)的雷達(dá)裝置（Mini-RF），針對(duì)沙克爾頓（Shackleton）撞擊坑的Mini-RF測(cè)量結(jié)果顯示坑壁上有斑駁的CPR 異常，而且隨著接近坑底其強(qiáng)度減弱。這個(gè)結(jié)果更接近于由于撞擊坑壁上粗糙不平的石塊分布導(dǎo)致的CPR 異常。通過對(duì)比LRO的CPR測(cè)量結(jié)果與不同混合比的含水冰月壤的模擬結(jié)果（見圖1）發(fā)現(xiàn)，這種情況也不能排除是在月壤內(nèi)最靠近表層的幾米內(nèi)覆蓋有5wt%～10wt%的水冰導(dǎo)致的[9]。

圖1 Mini-RF經(jīng)過Shackleton 隕石坑獲得的圓極化率分布（左上）與不同含冰量的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭礫9]Fig.1 Distribution of CPR for Shackleton crater based on Mini-RF data (top left) and values obtained with a semiempirical model from samples with different ice content

1.2 中子探測(cè)儀探測(cè)結(jié)果

對(duì)于月球表面氫含量高的區(qū)域，中子在經(jīng)過該區(qū)域時(shí)從月表逃逸進(jìn)入外太空之前速度會(huì)明顯變慢，能量銳減，成為熱中子（能量＜0.3 eV）。中子探測(cè)儀就是通過不同類型中子計(jì)數(shù)率的相對(duì)高低來反映某個(gè)區(qū)域氫元素的含量。結(jié)合對(duì)氫元素的存在形式的分析和判斷，推斷該區(qū)域是否存在水冰[10]。

1998年發(fā)射的LP探測(cè)器上搭載了中子探測(cè)儀（Neutron Spectrometer, NS），對(duì)月球上氫的豐度進(jìn)行了測(cè)量，判斷月球存在水冰，并推測(cè)月球水冰是以0.1%～0.3%混合比的細(xì)小晶體形式存在，而且分布的面積非常大[11]。LP測(cè)到了月球南極幾個(gè)撞擊坑的H含量，空間分辨率45 km。由于通過中子探測(cè)儀測(cè)到的H 含量與探測(cè)器的立體角和積分時(shí)間等有關(guān)，所以分辨率在幾十km 量級(jí)，而LP的中子探測(cè)儀的能檔測(cè)到的是表層1 m 范圍的H。因此根據(jù)LP的結(jié)果，可能的結(jié)論如下：

1）月球兩極部分區(qū)域月壤中1 m 深度范圍內(nèi)可能有水；

2）含水區(qū)的水平均含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約為100 ppm左右，由于空間分辨率在45 km，如果水冰不是大面積分布的，則局部水含量可能高于這個(gè)數(shù)據(jù)。

LRO上也搭載了俄羅斯研制的低能中子探測(cè)儀（Lunar Exploration Neutron Detector,LEND），其空間分辨率達(dá)到10 km，通過記錄中子計(jì)數(shù)探測(cè)氫的含量來證明水的存在。通過對(duì)LEND的探測(cè)結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)南極Cabeus、Shoemaker、Haworth和Faustini撞擊坑有明顯的超熱中子通量降低現(xiàn)象[12-13]。研究人員又對(duì)比月球極區(qū)永久陰影區(qū)、中子探測(cè)儀和微波雷達(dá)的探測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)部分回波異常的撞擊坑同時(shí)屬于永久陰影區(qū)且用中子探測(cè)儀探測(cè)出高H含量，因此認(rèn)為這些區(qū)域可能有水冰（見圖2[14]）。俄羅斯的Djachkova[15]更傾向于認(rèn)為Cabeus和Shoemaker 有水。同時(shí)還指出，不僅僅是永久陰影區(qū)，在光照區(qū)也有水，所以探測(cè)器沒有必要著陸在永久陰影坑底。

圖2 月球極區(qū)永久陰影區(qū)、高H 含量區(qū)及CPR 異常區(qū)[14]Fig.2 Permanent shadow area in the lunar polar region,areas with high H content,and CPR abnormal area

1.3 光譜儀探測(cè)結(jié)果

光學(xué)遙感是建立在波譜特征分析之上的。結(jié)合先驗(yàn)知識(shí)，對(duì)目標(biāo)位置的特征譜段的光譜強(qiáng)度進(jìn)行反演，則還可以得到大氣某成分的密度等信息。同理，也可利用光學(xué)遙感對(duì)行星表面和行星大氣進(jìn)行探測(cè)。

2009年10月9日，LCROSS（包含“牧羊”航天器及“半人馬座”火箭）的“半人馬座”火箭撞擊月球南極的Cabeus坑，“牧羊”航天器上搭載的科學(xué)儀器對(duì)撞擊濺射物進(jìn)行了觀測(cè)。次年3月，NASA 宣布LCROSS的撞擊任務(wù)成功地證實(shí)了月球上確實(shí)有水。科學(xué)家們將月壤與水或其他含氫化合物的混合物的近紅外光譜曲線，同LCROSS近紅外光譜儀測(cè)得的濺射物光譜（見圖3[16]）進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)只有月壤與水的混合物的光譜與LCROSS獲得的光譜近似，而月壤與其他任何含氫化合物的混合物光混合都無法與LCROSS觀測(cè)結(jié)果相配；并估算出水的含量在(5.6±2.9)%之間[16]。

Shuai Li 基于Chandrayaan-1上搭載的M3的數(shù)據(jù)（分辨率140～280 m），提取出1.3μm、1.5μm和2μm 的水分子組合模式振動(dòng)數(shù)據(jù)（水分子的振動(dòng)頻率則在3μm 量級(jí)，超出了M3可提供的0.46～2.98μm 的設(shè)備測(cè)量范圍），并將得到的可能含水的區(qū)域與低溫、激光反射系數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)為月球表面有水，并給出了分布范圍，如圖4所示[17]。

JPL 的研究人員根據(jù)LRO上LAMP（拉曼阿爾法譜儀）測(cè)到的不同譜段的月表反射率[18]，分析了表層含水的可能性。其測(cè)量原理是：純冰在129.57～155.57 nm（on-band）范圍的反射率接近0；在155～189 nm（off-band）范圍的反射率接近常數(shù)；因此當(dāng)這兩個(gè)頻段的反射率比值（Roff-band/Ron-band）很高時(shí)，則表明可能有水。根據(jù)探測(cè)結(jié)果，若假定250 m（分辨率）范圍內(nèi)全部含水，則水的含量在0.1 wt%～2.0 wt%；如果是零散分布的純水冰，則在該區(qū)域內(nèi)10%的面積上有水。

1.4 對(duì)探測(cè)結(jié)果的質(zhì)疑

經(jīng)過20多年的探測(cè)和研究，目前普遍認(rèn)為月球極區(qū)可能有水，但是也有一些研究結(jié)果對(duì)此提出質(zhì)疑。

圖3 LCROSS撞擊濺射物的光譜探測(cè)結(jié)果[16]Fig.3 Spectral detection resultsof impact sputter by LCROSS

圖4 參考文獻(xiàn)[17]給出的月球極區(qū)水冰分布Fig.4 Distribution of water ice in the lunar polar region from reference [17]

早期科學(xué)家就曾針對(duì)Clementine的雷達(dá)探測(cè)結(jié)果表示質(zhì)疑，認(rèn)為Arecibo天文臺(tái)地基雷達(dá)在非極區(qū)區(qū)域也探測(cè)到了CPR 異常，認(rèn)為CPR 異常主要由地形粗糙度引起，而不是由水冰引起。理論分析表明，月面的粗糙度確實(shí)可以引起類似水冰的CPR 異常（高地和部分較年輕的撞擊坑周圍也會(huì)出現(xiàn)CPR 增大）。北京大學(xué)的法文哲等[19]針對(duì)LRO的CPR 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)地形的坡度和石塊的多少與CPR 的關(guān)系很大；對(duì)極區(qū)CPR 異常、非極區(qū)CPR 異常、極區(qū)新撞擊坑、非極區(qū)新撞擊坑進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，是否處于極區(qū)不是CPR 異常的關(guān)鍵因素，該作者傾向于認(rèn)為CPR 異常是由撞擊坑內(nèi)部和周圍的石塊多少導(dǎo)致的，而不是由于有水冰。Eke 等[20]對(duì)LRO的CPR 數(shù)據(jù)的分析結(jié)果是，撞擊坑的CPR 異常情況與雷達(dá)的入射角度有關(guān)系，猜測(cè)如入射點(diǎn)在坑壁，則CPR 異常明顯，而如果入射點(diǎn)在坑底，則CPR 異常不明顯；因此該作者傾向于認(rèn)為CPR 異常是由于探測(cè)位置的坡度和粗糙度引起的，而不是因?yàn)樗?。LRO的Mini-RF探測(cè)到的CPR 異常區(qū)也不僅僅出現(xiàn)在極區(qū)，在其他位置也存在類似的區(qū)域，如圖5所示[15]。這也從側(cè)面表明，CPR 異常不一定就是由水冰導(dǎo)致的。

圖5 LRO探測(cè)到的CPR 異常區(qū)域（極區(qū)的用綠色表示，非極區(qū)用黃色表示）[15]Fig.5 CPR abnormal area detected by LRO(green for polar region,yellow for other area)

2 月球水冰賦存形態(tài)分析

在假定月球存在水冰的前提下，水冰的分布情況，包括分布深度、分布范圍和分布區(qū)域等，也是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

2.1 縱向分布

JPL 的Hayne[21]團(tuán)隊(duì)開展了月球水冰探測(cè)的總結(jié)分析工作，其中列出了已有探測(cè)結(jié)果的靈敏度和分辨率，見表1。

從表1可以看出，目前通過遙感手段測(cè)量水冰的載荷主要是微波、光學(xué)和中子探測(cè)儀。

熱中子和GHz 量級(jí)的微波在凍土中的穿透深度在m 量級(jí)，而光子的穿透深度很淺?？梢哉f，如果光學(xué)載荷探測(cè)結(jié)果證明有水，則表面或淺表層有水；如果微波雷達(dá)和中子探測(cè)儀探測(cè)結(jié)果證明有水，則m 量級(jí)的深度內(nèi)可能有水。

SELENE 的光學(xué)反照率測(cè)量結(jié)果證明沙克爾頓撞擊坑表面沒有水。因?yàn)楣獾拇┩改芰苄?，獲得的是表面或淺表（μm 量級(jí)）的信息，且其相機(jī)水平方向分辨率是10 m，所以該測(cè)試結(jié)果只能證明沙克爾頓撞擊坑內(nèi)沒有暴露的或淺表層的大面積的純水冰。

綜合當(dāng)前所有儀器的探測(cè)結(jié)果，H 應(yīng)該是至少分布在表層到m 量級(jí)的深度范圍內(nèi)。

表1 已有探測(cè)載荷的分辨率和穿透深度Table1 Resolution and penetration depth of the existing payloads

2.2 水平分布

目前的探測(cè)結(jié)果認(rèn)為水是以凍土的形式存在的，但具體是分散的局部的還是大面積的，暫時(shí)沒有數(shù)據(jù)支持。所采用的光學(xué)探測(cè)載荷分辨率在m 量級(jí)，雷達(dá)探測(cè)載荷分辨率在hm 量級(jí)，中子探測(cè)儀的空間分辨率在km 量級(jí)。這些探測(cè)結(jié)果證實(shí)某個(gè)區(qū)域有水，并不能說明在此范圍內(nèi)任意位置都能探測(cè)到水。

資料研究顯示當(dāng)某一區(qū)域的最高溫度低于110 K的時(shí)候，水冰和揮發(fā)分子將無法逃逸。對(duì)于月球南極緯度高于82.5°的區(qū)域，處在這種低溫環(huán)境下的區(qū)域面積仍有約1.1×104km2，主要集中在南極點(diǎn)附近幾個(gè)受關(guān)注度最高的撞擊坑，如沙克爾頓撞擊坑、舒梅克撞擊坑、霍沃思撞擊坑和斯蒂尼撞擊坑。該區(qū)域全年最高溫和平均溫度的分布如圖6所示[21]。

NASA 艾姆斯研究中心（NASA Ames Research Center）針對(duì)月表溫度進(jìn)行模擬，結(jié)合相應(yīng)溫度下水的損失率，模擬凍土層深度有1 wt%的冰，理論分析顯示其高能中子的衰減明顯高于現(xiàn)在已有的探測(cè)結(jié)果，由此推測(cè)并不是所有的溫度在110 K 以下的區(qū)域都有水冰[21]。

圖6 沙克爾頓撞擊坑、舒梅克撞擊坑、霍沃思撞擊坑和斯蒂尼撞擊坑全年最高溫度和平均溫度[21]Fig.6 The highest temperature (a)and the average temperature (b)of the year in the Shackleton crater,Shoemaker crater,Haworth crater and Faustinicrater

LCROSS撞擊探測(cè)到撞擊位置水含量在(5.6±2.9)wt%，這比之前利用光譜、雷達(dá)或中子譜儀推測(cè)的結(jié)果都要高，這可能也是因?yàn)長(zhǎng)CROSS 撞擊后坑直徑大概30 m，因此代表的是30 m 范圍內(nèi)的測(cè)量結(jié)果，而其他探測(cè)器的分辨率都超過這個(gè)數(shù)據(jù)。也可以推測(cè)，水冰應(yīng)該不是大面積均布的，而是局部分散分布的。但是不排除另外一種可能：因?yàn)橹凶犹綔y(cè)儀的探測(cè)深度是1 m，而LCROSS的撞擊深度為3 m，如果水冰含量是隨著深度的增大而增大，則也會(huì)導(dǎo)致LCROSS測(cè)到的含量更高。

月球南極部分撞擊坑內(nèi)的永久陰影區(qū)被認(rèn)為是最有可能存在水冰的區(qū)域。表2匯總了雷達(dá)、中子探測(cè)儀和光譜儀對(duì)月球南極幾個(gè)比較有代表性的撞擊坑的探測(cè)結(jié)果，顯示Shoemaker、Shackleton、Haworth 和Cabeus這4個(gè)撞擊坑目前來看是最有可能賦存水冰的。

表2 雷達(dá)、中子探測(cè)儀和光譜儀對(duì)月球南極若干典型撞擊坑的探測(cè)結(jié)果Table 2 Radar,neutron detector and spectrographic results of several representative craters in the lunar south polar region

3 月球水冰探測(cè)展望

遙感探測(cè)方式各有其局限性：雷達(dá)只對(duì)大塊的純水冰敏感，且無法排除地形粗糙度的影響；中子探測(cè)儀只能確認(rèn)目標(biāo)區(qū)域含H；光譜儀的穿透深度很淺，且最可能存在水冰的永久陰影區(qū)沒有太陽光直射的機(jī)會(huì)，很難獲取光譜數(shù)據(jù)。因此，要對(duì)極區(qū)水冰進(jìn)行直接的證認(rèn)，最合適的方法是開展水冰原位探測(cè)，采集含水月壤，通過加熱使其釋放水氣，然后用質(zhì)譜分析確定水分子及其含量。

資源勘探者計(jì)劃（Resource Prospector Mission,RPM）是NASA 一個(gè)在研的低成本月球探測(cè)計(jì)劃，含有一個(gè)軟著陸器和一個(gè)巡視器RESOLVE（Regolith &Environment Science and Oxygen &Lunar Volatile Extraction）[22]。RESOLVE 的載荷意在尋找和繪制冰形態(tài)水以及有用化合物的分布，以及展示就地月表取氧，原計(jì)劃2018年發(fā)射。其水冰探測(cè)載荷主要由兩部分組成，分別是OVEN（揮發(fā)分或者氧氣提?。┖蚅AVA（月球先進(jìn)揮發(fā)分分析）。OVEN 將揮發(fā)分組分轉(zhuǎn)移至LAVA，氣體成分將通過GC-MS（色譜儀和質(zhì)譜儀）測(cè)定，確定其成分和含量；如果有水蒸氣，則壓縮凝結(jié)成水并拍照。為配合取樣設(shè)計(jì)了取樣鉆頭，鉆入深度可達(dá)100 cm。

俄羅斯的Luna27也將搭載歐洲研制的PROSPECT（Platform for resource observation and in-situ prospecting for exploration,commercial exploitation and transportation）[23]載荷包實(shí)現(xiàn)極區(qū)水和揮發(fā)分的原位探測(cè)。該載荷包包括鉆頭、揮發(fā)分分析儀器及其他輔助部分，可以鉆取1 m 以內(nèi)的含水樣品，通過加熱的方式獲取水蒸氣及其他揮發(fā)分，并利用質(zhì)譜儀分析其成分和含量。

但是針對(duì)前文的分析結(jié)果，水冰很有可能儲(chǔ)存在永久陰影區(qū)內(nèi)，常年無光照，超低溫，而且水冰的分布深度與局部溫度直接相關(guān)。因此在原位探測(cè)中必須考慮以下方面：

1）永久陰影區(qū)原位探測(cè)方式

永久陰影區(qū)一般分布在深徑比較大的撞擊坑底部。由于坑壁的遮擋，永久陰影區(qū)具有無光照、超低溫、且無法直接對(duì)地通信的特點(diǎn)。美國(guó)的RPM任務(wù)計(jì)劃采用RESOLVE 巡視器對(duì)永久陰影區(qū)開展原位探測(cè)。如果RESOLVE隨著陸器著陸在撞擊坑外，將很難通過移動(dòng)的方式進(jìn)入永久陰影區(qū)；如果著陸點(diǎn)選在撞擊坑內(nèi)部，將面臨能源供給和測(cè)控通信等難題，且RESOLVE在完成探測(cè)任務(wù)之后，很難離開撞擊坑。目前來看，一種比較理想的方式是探測(cè)器可以通過飛行的方式著陸在撞擊坑底部的永久陰影區(qū)，完成短時(shí)原位探測(cè)后，再復(fù)飛至坑外有光照的區(qū)域。

2）最佳采樣區(qū)域選擇

在對(duì)永久陰影區(qū)開展原位探測(cè)之前，需根據(jù)遙感數(shù)據(jù)的分析結(jié)果選取最后可能存在水冰的區(qū)域，同時(shí)還需充分考慮工程可實(shí)現(xiàn)性，如地形、測(cè)控等方面的約束。

3）探測(cè)器極端環(huán)境適應(yīng)技術(shù)

永久陰影區(qū)的特殊環(huán)境比之前月球軟著陸面臨的月面環(huán)境要惡劣得多。由于無光照，所以基于光學(xué)特性的敏感器、相機(jī)設(shè)備均需重新設(shè)計(jì)；并且無光照就意味著沒有太陽能供給，探測(cè)器只能在超低溫環(huán)境中依靠自身攜帶的蓄電池提供能源，維持生存和開展探測(cè)工作。

4）不確定環(huán)境下的采樣技術(shù)

目前對(duì)于水冰的賦存形態(tài)雖然有一定的探測(cè)結(jié)果和模型推演，但是爭(zhēng)議較大，探測(cè)器在獲取樣品的過程中將面臨樣品物性不確定的風(fēng)險(xiǎn)。普通的月壤是松軟的狀態(tài)，而地面模擬試驗(yàn)表明月壤在摻入一定量的水之后，在超低溫環(huán)境下將形成十分堅(jiān)定的凍土。這就對(duì)采集樣品的設(shè)備提出了極大的技術(shù)挑戰(zhàn)。并且在樣品獲取的過程中，難免會(huì)產(chǎn)生額外的熱量，是否會(huì)引起水冰升華從而影響探測(cè)結(jié)果，仍需大量工作去驗(yàn)證。

4 結(jié)束語

本文回顧了月球水冰探測(cè)的發(fā)展歷程，對(duì)比了基于雷達(dá)、中子探測(cè)儀和光譜儀等載荷的水冰探測(cè)結(jié)果；分析了水冰可能的賦存形態(tài)，認(rèn)為水冰最有可能局部分散式地分布在表層至m 量級(jí)深度的范圍內(nèi)；基于遙感探測(cè)結(jié)果，給出了幾個(gè)月球極區(qū)最有可能存在水冰的區(qū)域；指出目前的所有探測(cè)結(jié)果均存在可質(zhì)疑處和分辨率不足等問題，無法確認(rèn)月球是否存在水。對(duì)于未來的月球水冰探測(cè)任務(wù)，原位探測(cè)才是直接證認(rèn)月球水冰存在的最有效方式，但原位探測(cè)帶來的移動(dòng)和鉆探能力、能源供給、環(huán)境適應(yīng)性以及探測(cè)干擾影響等工程問題亟待解決。