NASA表示，正与国际合作伙伴推进月球水冰资源探测工作，以支持未来人类在月球的持续活动。NASA将为由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和印度空间研究组织（ISRO）牵头的月极探测（LUPEX）任务提供一套水检测仪器——中子光谱仪系统（NSS）。

NASA称，NSS将安装在LUPEX月球车上，计划于2028年或之后抵达月球，目标是探测月球表面下可能存在的冰层。NASA对LUPEX的支持属于其持续工作的一部分，旨在识别并表征月球南极附近的水等挥发物资源。

NASA指出，水被视为在月球建立持久存在的重要资源，可用于支持宇航员需求，并用于制取呼吸用空气和火箭燃料等。NASA表示，相关工作的第一步是找到靠近表面的、具有意义的水资源储备，以便标记未来宇航员可能的着陆区域。NASA称，月球上的水主要以分子形式存在于覆盖月表的尘土和岩石物质——月壤中，同时月球南极表面下可能存在冰层；在更清楚掌握可用资源的数量与质量后，才能进一步研究如何加以利用。

NASA艾姆斯研究中心中子光谱仪系统负责人Rick Elphic表示，目前对月球冰在小尺度范围内（从几十厘米到几十公里）的分布仍存在认知空白。他称，理解月球冰的“位置”和“数量”，需要在这些尺度上开展地面探测。NASA介绍，NSS由NASA艾姆斯研究中心与位于加州帕洛阿尔托的洛克希德·马丁先进技术中心合作开发。

中子信号如何用于指示水的存在

NASA介绍，科学家可通过测量氢的浓度来寻找水，因为氢是水分子H₂O的组成部分。此前的月球轨道任务已在极地区域发现水的迹象，但要绘制更精细的分布与储量图，需要依赖地面任务。

NASA称，NSS通过探测中子与月壤中物质相互作用的变化来推断氢的存在。中子在月壤中不断运动，其尺度与氢原子相近；当中子与地下氢发生相互作用时，从土壤中逸出的中子数量会减少。NASA表示，中能中子的缺失可被相应仪器测量，并用于指示地下氢含量的变化。

据NASA介绍，NSS采用“气体比例计数器”探测从月壤中弹出的中子，配备两根充有氦-3稀有气体的管子。氦-3对中子高度敏感，当中子撞击氦-3气体原子时会产生电脉冲，通过计数这些脉冲，可推断地下约三英尺范围内氢的存在及其数量。

多项任务将搭载NSS开展月球南极调查

NASA表示，为持续调查月球水资源并为未来获取水的方式提供信息，NASA艾姆斯研究中心研究人员开发了一系列NSS仪器，计划随不同任务在月球南极多个地点开展探测。

NASA称，该系列中首个前往月球的NSS仪器搭载于2024年1月发射的Astrobotic Peregrine Mission One任务的Peregrine着陆器上。尽管该任务未能实现月面着陆，但NSS在为期10天的任务中多次启动并运行，采集了深空粒子背景数据，为后续任务中的NSS操作提供支持。

此外，NASA表示，其阿尔忒弥斯计划下的VIPER（挥发物极地探测漫游车）任务也将搭载另一台NSS仪器。作为NASA商业月球有效载荷服务计划的一部分，第四台NSS仪器将搭载由匹兹堡卡内基梅隆大学开发的moonRanger“微型漫游车”。

Elphic表示，三次即将进行的NSS月球车探测将帮助识别月球上最可能存在冰的区域，随后可据此规划前往类似地点的月面任务，以寻找冰资源。