随着我们前往月球并建立持续的月球存在，寻找和了解月球表面的水变得越来越重要。月球水主要以但不限于水冰的形式存在。月球上的宇航员可以将这种冰用于各种乘务人员的需求，其中可能包括火箭燃料。由肯塔基州莫尔黑德的莫尔黑德州立大学领导的月球冰立方任务将研究月球上的水分布和相互作用。该任务将携带称为宽带红外紧凑型高分辨率探测光谱仪(BIRCHES)的NASA仪器，以调查水和其他有机挥发物的分布。NASA科学家将使用这些数据来了解月球上的水，其来源以及我们如何使用它。

勘探研发经理Mark Lupisella表示：“ Lunar IceCube将通过成本显着降低的机器人任务并解决月球上的水动力学问题，为人类任务铺平道路。”“这不仅对科学很重要，而且对于长期减少人类执行任务的成本也可能很重要。”

BIRCHES仪器不仅有助于绘制月球表面水的分布和动力学图，还有助于绘制出大气层(围绕月球的非常薄的类似于大气的体积)的图。科学家有兴趣了解月球积土中水的吸收和释放，这相当于地球表面的土壤。通过研究水的吸收和释放，科学家可以开始绘制月球上发生的变化。在月球表面寻找和理解水对于在月球上建立持久存在至关重要。

月球冰立方计划绕月球运行一个七个小时的椭圆轨道，在那里它将观测月球表面一个小时。有限的观察时间归因于BIRCHES对月球的观察。如果太阳在观察或移动到月球时窥视月球冰立方的视线，则BIRCHES仪器将由于太阳在红外探测器和仪器内部其他敏感光学组件上的能量强度而永久受损。为了防止这种情况，研究小组在仪器上开发了一个类似车库的小门，可以将其打开和关闭以保护仪器。

月球冰立方旨在提供不同纬度的多个站点观测结果，以进一步了解月球上的水循环。此外，月球冰立方的发现将为其他观测月球的立方卫星提供免费测量。

BIRCHES首席工程师Cliff Brambora表示：“任何有关月球的知识都是有价值的。“月球是技术和探索的试验场，我们从那里获得的知识将帮助我们有潜力在其他星球(例如火星)上持续存在。”

除了BIRCHES仪器的小型化技术外，Lunar IceCube将配备一种离子推进推进器，这是CubeSats的一项新技术。由于航天器的体积很小，推进器使用少量推进剂进行电气操作，以进行小的推动并沿航天器的路径驱动航天器，类似于蝴蝶的机翼。

莫德黑德州立大学的本杰明·马尔弗鲁斯说：“通过使用创新的推进系统和创新的轨迹，利用CubeSats进行行星际探索是可能的。”“离子推进系统是一项启用技术，它将为使用小型卫星平台的太阳系探索打开一扇门，从而开创了太空探索的新时代。”

作为CubeSat(一颗通常重量不到397磅的微型卫星)，Lunar IceCube(重31磅)为该机构提供了一种有效且具有成本效益的研究月球的方式。CubeSats为NASA，大学和其他组织提供了一个用于科学调查，技术演示和高级任务概念的平台。BIRCHES的有效载荷大约只有一个8英寸纸巾盒的大小，在BIRCHES的开发过程中，该团队不得不将旧硬件从以前的NASA任务大幅缩小到其原始大小的六分之一。

Lunar IceCube是美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心之间的合作。NASA位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室;美国宇航局在西弗吉尼亚州费尔蒙特的凯瑟琳·约翰逊独立验证与验证中心;莫尔黑德州立大学(MSU);和商业伙伴，包括Busek太空推进公司。

BIRCHES仪器目前正在Goddard进行环境测试，并计划于8月份交付给MSU，以整合到航天器中。该任务将作为辅助载荷在太空发射系统(SLS)的Artemis -1上发射。

Lunar IceCube正在为NASA登月任务铺平道路。通过区分月球表面及其周围的水，科学家将能够预测季节变化并确定月球上水的原位使用量。随着NASA努力在2024年之前建立持续的月球存在，这将是宝贵的信息。