2009 年 10 月 9 日，一枚重达 2 吨的火箭以每小时 9000 公里的速度撞向月球。它在尘埃中爆炸，将月球表面的温度提高到数百度，它坠入卡比厄斯陨石坑，数十亿年来第一次让这个黑漆漆的陨石坑中短暂地充满了光。这次撞击并非偶然。NASA 的月球陨石坑观测和传感卫星（LCROSS）任务的目标是了解撞击会在月球的阴影中激起什么。一枚航天器尾随该火箭飞过飘起的尘埃，并对其进行采样，NASA 月球勘测轨道器（Lunar Reconnaissance Orbiter）则从远处进行观察。实验的结果令人震惊：科学家检测到 155 公斤的水蒸气混在飘起的尘埃中。他们首次在月球上发现了水。LCROSS 首席研究员、NASA 埃姆斯研究中心的 Anthony Colaprete 表示：“确凿无疑。”

月球并不是一个显而易见的水库。亚利桑那州立大学的行星科学家 Mark Robinson 表示：“如果你停下来想想，就会觉得真的很奇怪。”它缺乏会导致任何水分几乎立刻蒸发的大气和极端温度。在大约 25 年前，航天器开始在月球两极附近探测到了氢的特征，这暗示着水可能会以冰的形式被困在那里。LCROSS 证明了这一理论。科学家现在认为月球上的水冰不只有一星半点。那里有 6 万亿公斤的水冰。

这些冰绝大部分位于月球两极的特殊区域，这些区域被称为永久阴影区（PSR）。由于月球轨道的几何形状，阳光永远无法到达卡比厄斯这样的陨石坑。德国普朗克（Max Planck）太阳系研究所的行星科学家 Valentin Bickel 表示，“它们处于永久的黑暗中。”PSR 引起了科学家的极大兴趣。它内部的温度可能会降至 170 摄氏度以下。马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家 Parvathy Prem 表示，“一些 PSR 比冥王星表面更冷。”这意味着在 PSR，月球表面之上或之下的冰不一定会融化；相反它可能在那里存在了数十亿年。研究这些冰的化学成分应该可以揭示它是如何到月球的，进而揭示地球上水的起源，或者实际上是任何恒星周围的任何岩石世界的起源。它也可能成为未来人类在月球上活动的资源。