在2024年2月26日，作为NASA的月球开拓者计划的一部分，一台热成像相机发射升空前往月球。该计划旨在绘制月球上的水源，以阐明月球水循环并指导未来的机器人和载人任务。
一旦进入轨道，这艘重量为200公斤、大小约如洗衣机的航天器将每天12次绘制月球表面的温度和组成，分辨率为50米。利用尖端仪器，它将检查包括月球南极的永久阴影陨石坑在内的特征，这些地方可能含有相当数量（潜在可达6亿公吨）的水冰。这可以用于多种方式，从经过净化作为饮用水到加工为未来人类月球着陆所需的燃料和可呼吸氧气。
两台主要仪器之一，月球热探测仪（LTM）是由牛津大学物理系的行星实验小组研发的。该仪器将测量表面温度以及组成月球景观的各种矿物，以帮助确认水的存在和位置。该仪器将与NASA/JPL的高分辨率挥发物和矿物月球探测器（HVM3）协同工作，制作迄今为止最详细的月球水分布图。（有关仪器工作原理的更多细节见下文）
月球开拓者于2019年被NASA的小型创新行星探索任务（SIMPLEx）计划选中，该计划为低成本科学航天器提供与选定主要任务共享发射机会。该航天器将作为附加有效载荷发射，为由直观机器公司领导的计划月球着陆者任务提供支持，实际上是搭载在更大的航天器上，该航天器将尝试在月球上软着陆。如果在佛罗里达州的NASA肯尼迪航天中心的发射顺利，LTM的第一张图像应该在三天内返回地球。
由于航天器引擎相对较小，计划的轨道将利用太阳、地球和月球的引力引导至最终轨道——这是一种低能量转移的技术。火箭助推器提供的动量将推动航天器驶过月球，进入深空，然后再被引力拉回。航天器随后将使用小型推进器的短促喷射慢慢纠正其轨道，直到距离月球表面约60英里（100公里）。总的来说，月球开拓者的到达最终轨道预计需要四到七个月的时间。
LTM由牛津大学物理系的行星实验小组构建，获得了来自英国航天局和科学、创新与技术部（DSIT）310万英镑的资助。对于该小组来说，构建LTM是过去50年为太空飞行和红外热成像相机开发组件最新的成就，包括火星、土星和月球的任务。LTM的组件由多个英国学术机构和公司生产（详细信息见下文），这一集体努力凸显了该国在太空探索和科学研究中的领先角色。
牛津大学物理系的仪器科学家尼尔·鲍尔斯教授说：
“月球热探测仪是在牛津设计、建造和测试的，这次发射是我们整个团队的重要时刻。温度的测量将帮助确认HVM3测量中的水信号的存在，两台仪器将协同工作，绘制月球的组成，展示出之前仅暗示过的细节。”
此次任务还可能揭示月球首先为什么会有水的原因。可能造成的原因包括彗星和“潮湿小行星”撞击月球；古代火山喷发将水蒸气从月球内部喷出；或太阳风中的氢与月球上的氧结合。月球开拓者的发现将阐明哪种假说更可能。
英国航天局主要项目负责人劳伦·泰勒表示：
“英国航天局非常高兴能参与NASA的月球开拓者计划。我们与牛津大学合作开发月球热探测仪，展示了英国在太空探索和科学研究中的领导作用。”
“这项任务将提供关于月球水资源的重要数据，支持未来的人类任务，并增强我们对月球环境的理解。”
关于月球热探测仪工作原理的更多细节：
月球开拓者航天器上的两台仪器——月球热探测仪（LTM）和高分辨率挥发物和矿物月球探测器（HVM3）将协同工作，以生成月球水分布的高分辨率地图，帮助确定月球的水循环。
牛津大学开发的LTM将利用四个宽带红外通道测量月球表面的温度，范围约为-163°C至127°C。该仪器还将使用十一条窄红外通道绘制组成月球表面岩石和土壤的硅酸盐矿物的微小变化。这将提供有关月球表面成分的更多信息，以及潜在水源位置。
与此同时，HVM3（由NASA的喷气推进实验室构建并由NASA资助）将通过测量光谱指纹（反射阳光的波长）来检测和绘制月球表面的水的形态、丰度和位置。被测量的表面温度会影响水的吸收信号的显著性，因此HVM3的光谱数据将结合LTM同时记录的温度测量进行校准。
通过昼夜描绘月球，月球开拓者将能够检测在没有空气的月球上水量是否变化，例如，随着表面升温水分可能转化为气体，或在表面降温时以霜的形式积累在阴影区域。该任务将帮助回答关键问题，例如水分子是否可能锁定在月球岩石内部，或月球两极的永久阴影陨石坑是否存储大量水冰。
