美国宇航局（NASA）目前正在进行的最大任务之一是为将人类送回月球的 Artemis 任务做准备。NASA最近要求提交科学白皮书，以帮助该机构设计 Artemis任务的科学操作框架。其中一项建议提出，执行任务的宇航员应该带回月球水冰的样本和月壤的样本。
通过将月球水冰带回地球，科学家或许可以弄清楚月球的水从何而来。从上世纪六七十年代的太空竞赛时代开始，科学家就猜测月球上可能存在冰。至于冰从何而来，科学家认为可能是彗星沉积的，也可能是富含氢气和氧气的岩石相互作用产生的。
月球上第一个明确的水冰证据是在20世纪90年代由月球勘探者探测器（Lunar Prospector）发现的。该航天器于1998年发射，花了一年半的时间对月球表面进行测绘。它在执行任务期间，在极地附近的月岩中探测到了高浓度的氢，深度约为3.3英尺。
2008年绕月球运行的印度航天器Chandrayaan-1号和2009年的月球勘测轨道器(LRO)证实了氢气的存在，特别是在月球南极的“永久黑暗”陨石坑中。后来的一项名为 "月球环形山观测和传感卫星 "的任务视察了南部的陨石坑，发现水的浓度按重量计算高达约5%。航天器还发现了大量的其他挥发物，包括硫化氢、一氧化碳和氨。如果月球上有足够的水冰，有望通过提供饮用水和就地生产火箭燃料的能力，来维持人类殖民和乘员飞行任务。