45亿年前，一个火星大小的天体撞向地球，产生了许多碎片，这些来自于地球和这颗火星大小的天体的碎片聚集在一起，形成了月球。
地球绕太阳转的轨道平面称为黄道面，月球绕地球转的轨道平面称为白道面。黄道面与白道面的交角大约为5°，这样一来，月球两极地区的陨石坑内终年照不到阳光。
1994年以后，美国“克莱门汀”、“月球勘探者”探测器，欧洲的“ SMART-1”等相继成功发射,拉开了重返月球的序幕。重返月球，不再是政治竞赛，而是科学探测。
克莱门汀、月球勘探者对月球的初步勘测,表明月球两极很可能存在大量零散的冰块,且北极藏冰量约为南极的2倍。
2008年，科学家们经过仔细研究阿波罗探月项目带回的月球样品，发现在熔岩泡中藏有水分，说明月球之前曾拥有大量的水。
随后，印度月球探测器月船1号(Chandrayaan-1）撞向月球后，在撞出的碎片中清晰地探测到羟基的存在。
2009年6月18日,美国航天局向月球发射“月球勘测轨道飞行器（LRO）”与“月球坑观测与传感”卫星。“月球勘测轨道飞行器”绕低极地轨道飞行，主要任务是搜寻月球表面适宜将来载人探测器登陆的地点、勘测月球资源、观察月球辐射环境以及测试新的探月技术。月球坑观测与传感卫星则在绕月飞行数月后，利用运载火箭的第二级,对月球表面实施撞击，探测到在到月球陨石坑里确实有水冰存在。
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