2009 年 10 月 9 日，一枚兩噸重的火箭以每小時 9000 公里的速度砸向月球。當它在一陣塵埃中爆炸，並將月球表面加熱到數百度時，它墜落的漆黑隕石坑被稱為 Cabeus，數十億年來第一次短暫地充滿了光。
這次墜落並非偶然。美國宇航局的月球隕石坑觀測和傳感衛星（LCROSS）任務旨在觀察撞擊后月球背面中會有什麼影響。一艘跟蹤火箭的航天器飛過塵埃羽流進行採樣，而美國宇航局的月球勘測軌道器則從遠處進行觀察。
實驗的結果是驚人的：科學家們檢測到 155 公斤的水蒸氣混入塵埃羽流。他們首次在月球上發現了水。LCROSS 的主要研究人員、美國宇航局艾姆斯研究中心的 Anthony Colaprete 說：“這絕對是確定的”。
亞利桑那州立大學的行星科學家馬克·羅賓遜說：“月球的水資源並不明顯。但仔細思考，這真的很奇怪。它缺乏大氣層和極端溫度，應該導致任何水幾乎立即蒸發。然而，大約25年前，航天器開始探測到月球兩極周圍的氫氣特徵，暗示水可能以冰的形式被困在那裡。LCROSS證明了這一理論。科學家們現在認為，月球上不只是有一點水冰，而是有6萬億公斤的水冰”。
這些冰大部分居住在月球兩極的奇特特徵中，稱為永久陰影區（PSRs）。由於月球軌道的幾何形狀，這些隕石坑像 Cabeus 一樣，太陽無法進入。德國馬克斯-普朗克太陽系研究所的行星科學家 Valentin Bickel 說：“它們處於永久的黑暗之中”。
科學家們對 PSR 有着極大的興趣。裡面的溫度可以降到零下170攝氏度以下。馬里蘭州約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家 Parvathy Prem 說：“有些PSRs比冥王星的表面還要冷。這意味着在PSRs的月球表面或下面的冰不一定會融化；相反，它可能已經在那裡生存了數十億年。研究冰的化學成分應該能揭示出它是如何被運送到月球的，這反過來又能闡明地球上水的起源，或者說是任何恆星周圍的任何岩石世界。它也可以成為未來人類在月球上活動的一種資源”。
迄今為止的研究最多只能提供一個誘人的一瞥。但這種情況即將改變。明年，機器人飛行器將首次進入PSRs令人困惑的冰雪深處，揭示這些陰影環形山的內部是什麼樣子。到十年結束時，美國宇航局計劃派人親自去探索。
負責機器人任務的首席科學家羅賓遜說：“我不知道我們會看到什麼。這是最酷的事情”。