印度月船三号月球着陆器配备了一个热探测器 ChaSTE ，该探测器 由印度空间研究组织ISRO的两个附属机构 SPL 和 PRL联合开发。着陆器将 ChaSTE 部署并插入月壤近 10 厘米，使用十个分散的传感器在整个月球日内进行原始温度测量。《自然》杂志发表的一项新研究 表明，这些测量结果如何帮助科学家准确了解太阳热量如何从月球表面向下传播，对于规划未来寻找水冰的极区探测任务具有重要意义。
ChaSTE 传感器注意到探测器两端存在相当大的 50-80°C 温差，这是由于月壤的热传导性较差。ChaSTE 从月船 3 号 近极地着陆点（南纬 69°）进行的测量是独一无二的，因为早期的阿波罗任务和最近的 萤火虫号蓝色幽灵着陆器上的热流实验都是在赤道附近进行，因此针对的是与了解月球两极水冰沉积无关的不同目标。“ChaSTE 是首次对月球近地表进行现场热分析，” PRL 行星科学家 K. Durga Prasad说道 ，他是该实验的负责人之一。
左图：十个 ChaSTE 传感器在不同深度测量的温度曲线；右图： ChaSTE 探头的结构图，其中显示了传感器和加热器的安装位置。图片：K. Durga Prasad 等人。
探测器尖端上方的加热器随后加热了地下月壤，科学家由此确定了月壤的热导率，并由此推断出月壤的密度和物理特性。未来在月球两极或附近进行的任务需要考虑这些特性。同样，尽管 ChaSTE 实验没有直接研究水冰，但其结果对未来寻找此类冰沉积物的任务具有重要意义。
ChaSTE 研究结合了多种测量数据和 广泛的建模 ，这些模型考虑了月船 3 号着陆时的几何形状、局部地形和实际观测条件，得出了着陆区域高分辨率的地表和地下温度，这些温度比使用 NASA 月球勘测者轨道器上的占卜者辐射计从轨道粗略推断的温度更为准确。这得出了一个与未来在月球两极或附近寻找水冰任务相关的结论：
ChaSTE 观测表明，在高纬度地区，向阳坡度明显更热，而相距仅约一米的极地坡度可能要冷得多，为浅层地下水冰的存在提供了有利环境。
已经得出了局部坡度与预期表面峰值温度之间的关系。有趣的结果是，局部坡度在极地方向大于 14° 的高纬度地区可能提供与极地地区类似的环境，用于在浅层积累水冰。
因此，ChaSTE 实验表明，当地的地形和坡度对近极地和极地地区在其地下“泵送”和 积累水冰沉积物的能力起着巨大作用。“温度决定了月球上水的存在、稳定性和流动性，”Durga 说。论文中对此有更多介绍：
建模研究表明，110 K 至 114 K [-163°C 至 -159°C] 的表面温度适合水冰的冷捕获，尤其是在极地地区。如果日最高温度 (Tmax) 高于 120 K [-153°C] 且平均温度 (Tmin + (Tmax-Tmin/π)) 低于 105 K，水冰可能会由于强烈的热泵作用而迁移到地下。[-168°C] 此外，干燥的月壤的存在会降低升华速率，可能将水冰沉积物（由于任何传输机制）埋在几厘米厚的层下。只要温度保持在冷捕获极限以下，这种埋藏的水冰就可以保持原状，尤其是在月夜期间。
考虑到月船 3 号着陆点的局部地表温度在夜间徘徊在 -168°C 左右，月船 3 号着陆点周围几个较大的极地倾斜区域可能存在地下水冰。更重要的是，这些发现为任务规划者提供了更广阔的水冰勘探区域，而不仅仅局限于 南纬 86-90° 的危险岩石区域 。摘自论文：
向极地倾斜度较大的高纬度地区也可能是未来水冰勘探和就地资源利用的潜在地点。与极地地点相比，这类地点在技术上勘探难度较低，但在科学上同样有趣，有助于增进我们对水冰定量、分布和迁移的理解。
