长途旅行需要人类探险者携带大量的水。根据美国国家航空航天局（NASA）的数据，宇航员平均每天需要1.6公斤（0.4加仑）的水来维持生存，此外还需要27公斤（7.2加仑）用于其他用途，而将其中任何一公斤送入轨道都需要花费25,000美元。鉴于计划向月球派遣载人任务，并最终建立基地，如果未来的探险者能够在那里满足他们的用水需求，显然会简单得多。幸运的是，早期的雷达数据显示，月球极地陨石坑的永久阴影中可能存在水冰，而1998年月球勘测者号上的中子光谱仪检测到月球表面内部存在氢的明显特征。如果这些氢以H2O的形式被锁定，那么那里可能会冻结多达260亿加仑的水。
为了帮助解决这个问题，康奈尔大学的天文学家唐纳德·坎贝尔和他的团队将世界上最强大的射电天文台——波多黎各的阿雷西博望远镜——对准了月球南极，特别是其巨大的沙克尔顿陨石坑，搜索类似在水星和其他地方检测到的水的迹象。“冰本质上会在雷达下发光。它优先将光线反射回雷达，就像高速公路上的标志一样，”坎贝尔解释道。“当我们观察月球两极时，我们没有看到同样的特征。”
但天文学家确实检测到一种可能表明存在水冰的偏振特征。然而，该特征似乎来自陨石坑的阴影部分和光照部分。由于水冰（如果存在）只能存在于黑暗、寒冷的凹处，因此该特征可能是由非常粗糙或块状的地形引起的，该团队在10月19日出版的《自然》杂志上发表的论文中指出。“由于我们不完全确定的原因，同样的特性也可能来自月球上年轻撞击坑的块状地形上的岩石喷射物的散射，”坎贝尔指出。这种特性可以在地球上看到，例如亚利桑那州弗拉格斯塔夫郊外的旧金山峰火山流。
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获得的雷达数据是迄今为止最好的，分辨率高达20米，探测深度达月球土壤一米，甚至比过去从月球轨道直接观察的卫星获得的数据还要好。但这并不是最终定论。“决定性的测量尚未完成，”约翰·霍普金斯大学的月球科学家保罗·斯普迪斯认为。“这可能是粗糙度，也可能是冰，我们只是不知道。”
美国宇航局计划在一年后发射的“月球勘测轨道飞行器”和“月球陨石坑观测和传感卫星”（LCROSS）应该会提供更清晰的图像，而印度的“月船1号”任务将携带一个灵敏度较低的雷达系统。“他们将比我们从地球上看到更好的极地地形视图，看看他们会显示什么将会很有趣，”坎贝尔说。“LCROSS计划撞击月球，看看他们是否可以汽化任何水冰，然后检测到蒸汽羽流。”
无论如何，以某种形式存在于月球上的氢和氧这一简单事实使得月球基地成为一个更容易实现的目标。“如果事实证明[氢]被锁定在水中，而且容易获取和处理，那就更好了，”美国宇航局月球机器人先驱计划经理安东尼·拉沃瓦指出。“即使它不是以水的形式存在，美国宇航局仍然会对确定这种形式是否可以使用感兴趣。”