月球南極的永久陰影區(qū)，曾被視為宇宙的“冷庫(kù)”，如今卻因水冰的存在成為人類太空探索的新焦點(diǎn)。這一發(fā)現(xiàn)并非一蹴而就，而是歷經(jīng)數(shù)十年探測(cè)任務(wù)的逐步驗(yàn)證。1994年，美國(guó)克萊門汀探測(cè)器首次捕捉到月球南極異常的雷達(dá)信號(hào)，科學(xué)家推測(cè)這些信號(hào)可能源于水冰——那些深陷坑洞的區(qū)域因長(zhǎng)期不見陽光，溫度低至零下230攝氏度，成為保存水冰的理想場(chǎng)所。四年后，月球勘測(cè)者號(hào)的中子譜儀檢測(cè)到氫元素異常聚集，進(jìn)一步指向水冰的存在；2008年，印度月船1號(hào)通過光譜分析確認(rèn)月表多處存在水分子；2009年，美國(guó)LCROSS任務(wù)直接撞擊卡貝烏斯坑，噴發(fā)出的水蒸氣和冰粒子總量超過百公斤，為水冰的存在提供了“鐵證”。

探測(cè)這些水冰并非易事。南極地形崎嶇，遍布陡坡和碎石，傳統(tǒng)輪式月球車難以進(jìn)入；遙感技術(shù)雖能提供宏觀數(shù)據(jù)，但分辨率有限，無法精準(zhǔn)分析冰層成分。2018年，中國(guó)嫦娥四號(hào)在月背著陸，其光譜儀數(shù)據(jù)與水信號(hào)高度吻合，引發(fā)全球?qū)O地資源的關(guān)注；2023年，日本SLIM任務(wù)通過精密著陸技術(shù)為后續(xù)探測(cè)鋪路；美國(guó)原計(jì)劃于2024年發(fā)射VIPER月球車巡航南極取冰，但因技術(shù)調(diào)整推遲。中國(guó)科學(xué)家則通過軌道數(shù)據(jù)分析，確認(rèn)南極多個(gè)坑洞存在強(qiáng)水信號(hào)。國(guó)際合作方面，Artemis協(xié)議共享雷達(dá)圖，證實(shí)冰層未因太陽活動(dòng)顯著消融。

中國(guó)將探測(cè)重心轉(zhuǎn)向月球南極，嫦娥七號(hào)任務(wù)便是關(guān)鍵一步。該任務(wù)計(jì)劃于2026年發(fā)射，搭載長(zhǎng)征五號(hào)火箭從文昌升空，探測(cè)器總重約八噸，包含軌道器、著陸器、巡視器和飛躍器。軌道器將繞月運(yùn)行，提供通信中繼和成像支持；著陸器將降落至萊布尼茨-貝塔高原附近，避開危險(xiǎn)區(qū)域；巡視器類似玉兔車，配備相機(jī)和光譜儀，負(fù)責(zé)表面地質(zhì)數(shù)據(jù)采集；飛躍器則是任務(wù)亮點(diǎn)——其六足設(shè)計(jì)采用碳纖維關(guān)節(jié)，靈活適應(yīng)陡坡，單腿可跨越一米高障礙。在低重力環(huán)境下，飛躍器能通過火箭發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)“跳躍”，單次跳躍距離可達(dá)10至20米。上海衛(wèi)星裝備研究所的地面測(cè)試顯示，飛躍器在真空低溫模擬環(huán)境中表現(xiàn)穩(wěn)定，其搭載的水檢測(cè)儀和鉆頭可鉆取0.5米深樣本，鋰電池與同位素?zé)嵩唇M合則確保其在極端溫度下持續(xù)工作。

嫦娥七號(hào)的任務(wù)流程設(shè)計(jì)精密：發(fā)射后5天抵達(dá)月球，軌道器分離后，著陸器攜帶巡視器和飛躍器軟著陸；巡視器先探查周邊環(huán)境，選定目標(biāo)坑洞入口；飛躍器接近邊緣后點(diǎn)火跳躍，以每秒2米的速度降落坑底，利用激光雷達(dá)控制速度，避免撞擊坑壁。坑內(nèi)黑暗無光，飛躍器需依靠慣性導(dǎo)航和相機(jī)定位，鉆取樣本后現(xiàn)場(chǎng)分析水純度，數(shù)據(jù)通過軌道器傳回地球。其燃料僅夠支持三次跳躍：進(jìn)坑、出坑及備用。上海交通大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的控制系統(tǒng)可自主避障，中國(guó)科學(xué)院空間中心負(fù)責(zé)儀器研發(fā)，北京控制中心則實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)。2024年嫦娥六號(hào)從月背帶回樣本，為七號(hào)積累了經(jīng)驗(yàn)；飛躍器原型在內(nèi)蒙沙漠測(cè)試機(jī)動(dòng)性時(shí)，還增加了月震探測(cè)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析功能。任務(wù)搭載埃及和巴林的國(guó)際載荷，共同監(jiān)測(cè)環(huán)境；樣本密封保存以防污染，激光光譜儀實(shí)時(shí)檢測(cè)冰層；數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)每秒一兆比特，可傳輸高清圖像。任務(wù)周期預(yù)計(jì)數(shù)月，軌道器將長(zhǎng)期監(jiān)視，機(jī)器人間初步實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享。

月球水冰的價(jià)值遠(yuǎn)超科學(xué)探索本身。電解水冰可獲得氫氣和氧氣，前者可作為火箭燃料，后者能支持月球基地生命維持系統(tǒng)。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)太空觀——月球不再是荒蕪的“石頭球”，而是人類拓展太陽系資源的起點(diǎn)。中國(guó)提出的“開發(fā)太陽系資源”路徑，與西方科幻中“逃離地球”的敘事形成鮮明對(duì)比。正如國(guó)內(nèi)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)因資源錯(cuò)位利用而蓬勃發(fā)展，月球水冰的開發(fā)同樣蘊(yùn)含可持續(xù)邏輯。嫦娥八號(hào)計(jì)劃于2028年發(fā)射，將攜帶更多機(jī)器人擴(kuò)大探測(cè)范圍，建立測(cè)試基地，驗(yàn)證水冰分解技術(shù)，并搭載國(guó)際漫游器和儀器。國(guó)際月球站預(yù)計(jì)2030年后啟動(dòng)，中國(guó)機(jī)器人將提供關(guān)鍵支持。水冰數(shù)據(jù)甚至可推廣至木星衛(wèi)星勘探，太陽系的每一顆天體都可能成為資源寶庫(kù)。任務(wù)設(shè)計(jì)師們正優(yōu)化深空技術(shù)，即使飛躍器一去不回，其傳回的數(shù)據(jù)也將推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步。月球南極的冰層，正將人類對(duì)太空的想象從幻想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。