自21世纪开始，人类在月球南北极永久阴影区的发现引发了航天领域的全球关注，揭示了月球表面潜藏的冰态自然水资源，为未来深空探索提供了巨大的潜在价值。在美国和中国等航天大国的任务和规划中，月球水冰资源的科学勘查与利用已经成为国际竞争的焦点。为了满足月球永久阴影区内冰-壤物质的科学详查、资源开采与利用等重大需求，关键是月壤水冰物质的模拟以及其综合物性测试与表征。围绕深低温与真空耦合条件下水物质气-固结晶过程、冰-壤形成机理和演化规律等重大科学问题展开，本文设计了一套月球PSR冰-壤物质形成演化机制研究装置。该装置采用了“真空汽凝冰”制备工艺，具备深低温与真空耦合环境调控能力，可实现在4.2~30 K深低温以及10^-5~10^-3 Pa真空度耦合环境下进行地球矿物颗粒堆积物与水分子注入流之间的冷阱捕获、吸附沉积、冷端迁移、热至挥发等科学实验。本装置有望填补月球冰壤模拟领域的技术空白。通过这项研究，能够更好地理解月球永久阴影区内冰-壤物质的形成机制和演化规律，为未来月球原位资源利用和深空探测工程提供关键技术支持。

月球水冰资源,月球PSR,月球冰壤模拟