Seguendo le famose missioni lunari Apollo, gli scienziati hanno a lungo credevano la superficie della luna sia ben asciutto. Tracce di acqua nei campioni di roccia di Apollo furono accusate sulla contaminazione da fonti terrestri. Tuttavia, dati dagli esperimenti nel 1990 ha suggerito la presenza di acqua a poli nord e sud, e nel 2009 dati dagli strumenti della NASA su una sonda indiana ha confermato la presenza di ghiaccio sulla superficie della luna.
Prospector
Nel 1998, Lunar Prospector della NASA ha orbitato intorno alla luna che trasportano uno strumento chiamato uno spettrometro a neutroni. Questo dispositivo è stato progettato per rilevare neutroni "lenti" e "intermedi" che sfrecciano da collisioni tra neutroni "veloci" e gli atomi di idrogeno. La presenza di idrogeno in grande quantità suggerirebbe la presenza di acqua in una forma o un altro. Lo strumento era abbastanza sensibile per rilevare acqua ad una profondità di mezzo metro. Lunar Prospector ha infatti trovato prove che suggeriscono la presenza di acqua sia a poli nord e sud.
Chandrayaan-1
India di luna prima missione, Chandrayaan-1, è stato lanciato nel 2008. Ha trasportato uno strumento chiamato il mapper di Mineralogia di luna, che ha usato una forma ad alta risoluzione del radar chiamato radar ad apertura sintetica o SAR. Il dispositivo SAR il mapper di mineralogia Luna emessa sinistra-circolare polarizzate onde radio (onde oscillanti in un aereo ruotando in senso orario). Ordinariamente, la superficie lunare sarebbe invertire la polarizzazione delle onde radio riflesse, ma alcune superfici fanno ad un poco grado. Il ghiaccio è trasparente per gli impulsi di onde radio e li disperde in modo da ridurre l'inversione di polarizzazione.
Ghiaccio
Nel 2009, la NASA annunciò che il mapper di mineralogia Luna aveva restituito dati che hanno suggerito forte la presenza di ghiaccio. Basato su questi dati ed i risultati precedenti da Prospector, NASA stima che diversi 100 milioni di tonnellate di ghiaccio potrebbero essere presenti sulla luna. Questo ghiaccio non è presente sotto forma di una calotta di ghiaccio come quella al Polo Nord della terra; l'acqua congelata è legato con minerali, rocce e particelle di polvere nello strato superiore.
Bombardamento
Altri elementi di prova che ha mostrato la presenza di ghiaccio, è venuto dalla missione di bombardamento di luna della NASA nell'ottobre del 2009. Gli scienziati hanno studiato il pennacchio di polvere e i detriti creati da un missile della NASA usando spettrometri; determinando quali lunghezze d'onda della luce sono stati assorbiti dal materiale, essi potrebbero identificare le sostanze che erano presenti. L'esperimento ha rivelato in modo inequivocabile la presenza di ghiaccio..--alcuni 24 galloni di acqua sono stati trovati nel pennacchio. Anche se il ghiaccio è chiaramente presente sulla luna, accessibile come lo sarebbe per sete esploratori lunari è un'altra questione.