人类太空探索的整个未来可能取决于月球冰层。在过去的两年里，美国宇航局一直专注于设计一种新型载人飞行器和发射系统，以便在2018年之前将宇航员送回月球。该机构的最终目标是建立一个永久性月球基地，并利用该项目的技术为人类火星任务做准备。但这个宏伟计划的关键在于一个冒险的预测：美国宇航局将在月球两极之一的永久阴影陨石坑盆地中找到水冰。
丰富的冰矿藏将对月球殖民者大有裨益，他们可以利用水来维持生命，或者将其转化为氢气和氧气火箭燃料。在20世纪90年代，发射到月球的两个轨道飞行器——克莱门汀号和月球勘探者号——在永久阴影的极地地区发现了冰的证据，那里持续的寒冷温度可以保存彗星和陨石撞击带到月球的水。但一些科学家对克莱门汀号的雷达数据提出了质疑，月球勘探者号观测到的异常中子辐射可能是由月球土壤中的原子氢而不是冰引起的。
为了解决这个问题，美国宇航局计划在2008年发射月球勘测轨道飞行器（LRO）。这颗重达一吨、价值4亿美元的探测器将在距月球表面仅50公里的极地轨道上运行，它将把高分辨率中子传感器对准疑似冰矿藏，以更精确地确定其位置。LRO还将携带一台辐射计来测量表面温度，一台紫外线探测器来探测阴影陨石坑盆地，以及一台激光高度计和相机来绘制极地地区的地图，并勘察可能的着陆点。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑支持我们屡获殊荣的新闻报道，方式是 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
但由于冰可能被埋藏并与月球尘土混合在一起，美国宇航局需要降落一个可以挖掘和分析土壤样本的探测器。这项计划于2011年进行的任务具有挑战性，因为在阴影区域运行的仪器无法使用太阳能。航天器可以降落在阳光充足的地点，并派遣一辆电池驱动的漫游车进入黑暗的陨石坑，但电池很快就会耗尽。放射性同位素热发电机可以使用钚衰变产生的热量来供电，但美国宇航局不倾向于这种方案，因为它既昂贵又具有争议性。
正在考虑的另一个想法是发射一个探测器，它可以依靠重启着陆火箭在月球表面从一个地方跳到另一个地方，这可以将航天器提升到比其原始着陆点高100米的高度，并将其移动到陨石坑盆地的另一个地点以寻找冰。调查多个地点至关重要，因为冰的分布可能不均匀。另一种替代方案是从陨石坑边缘的着陆器或轨道飞行器向阴影盆地的几个地方发射地面穿透仪器。
美国宇航局战略的主要缺陷是其探测器可能找不到冰，或者发现冰太稀少而无法成为有用的资源。“我有点担心他们太指望以可用的形式找到水，”前美国宇航局首席科学家、现任卡内基科学研究所地球物理实验室负责人小韦斯利·T·亨特里斯说。如果从月球提取冰被证明是不可行的，那么该航天机构可能不得不为载人任务选择新的着陆点和探索目标。但美国宇航局认为，即使机器人探测器没有找到冰，它们也是有价值的。机器人月球探测计划负责人马克·博尔科夫斯基说：“我们从这些测量中不可避免地会获得科学成果。”