美国月球陨坑观测和遥感卫星的科学目标

月球是夜空中最为明显的天体，但人类对月球绝大多数地区的了解还不及更为遥远的火星。对月球的了解主要来自地球上的望远镜、“阿波罗”任务以及规模较小的机器人月球任务。上世纪90年代，两次小规模机器人任务——“克莱门汀”号月球任务以及“月球勘探者”任务——发现了月球极地地区可能存在水的证据。不幸的是，所发现的证据并不具有决定性。LCROSS任务的一个重要目标就是寻找月球水是否存在这个问题的确切答案。如果确有水存在，月球必将成为人类探索太阳系的一个宝贵资源。

LCROSS任务主要科学目标包括以下4个方面：

1。证实月球一个永久性阴暗区是否有水存在。

2。寻找在月球极地地区探测到的氢签名成因。

3。如果确有水存在，确定月球土被或土壤中的含水量。

4。确定月球其中一个位于永久性阴暗区的陨坑土被成分。

LCROSS任务将是针对月球永久性阴暗区陨坑的第一次实地研究。LCROSS的首要任务是测量永久阴暗区土被或土壤中的水冰(冰与尘埃的混合物)浓度。“半人马座”重量达到5216磅(约合2366公斤)，大约相当于一辆大型运动型多功能车(SUV)。在以每秒1.55英里(约合每秒2.5公里)的速度撞击一个永久阴暗区陨坑坑底时，首先会出现闪光，紧接着产生羽状碎片。如果坑底有水存在，水会因此次撞击被抛到空中。一旦高度超过陨坑边缘，便会暴露在太阳辐射下，水分子随即分解成氢离子和氢氧离子。

在撞击后的4分钟时间里，“牧羊航天器”将利用所携带的科学仪器收集羽状碎片数据并传回LCROSS任务控制中心，在此之后，“牧羊航天器”也将执行撞月任务。两次撞击的一个可能结果是，暂时产生一个由氢氧离子构成的稀薄大气层，并被地上、绕地望远镜以及绕月卫星探测到。