先前的研究发现，月球南极附近永久阴影区域存在冰的迹象，包括卡贝斯、哈沃斯、舒梅克和福斯蒂尼陨石坑内的区域。对美国宇航局月球勘测轨道器 (LRO) 数据的最新分析表明，在南极以外永久阴影区域内，至少向南纬 77 度方向，存在大量存在水冰的证据。

冰可能是通过彗星和流星撞击植入月球风化层，以蒸汽(气体)的形式从月球内部释放出来，或者由太阳风中的氢和风化层中的氧发生化学反应形成的。

永久阴影区(PSR)通常出现在月球极点附近的地形凹陷处。

由于太阳高度角较低，这些地区长达数十亿年都没有见到阳光，因此一直处于极度寒冷之中。

人们认为，冰分子会因为陨石、太空辐射或阳光而反复从风化层中脱落，并在月球表面传播，直到落在 PSR 中，并被极冷的温度所困。

PSR 持续寒冷的表面可以将表面附近的冰分子保存数十亿年，在那里它们可能会积聚成足够丰富的可供开采的矿藏。

美国宇航局戈达德太空飞行中心研究员蒂莫西·麦克拉纳汉博士说：“我们的模型和分析表明，预计最大的冰浓度将出现在 PSR 最冷位置(低于 75 开尔文(零下 198 摄氏度或零下 325 华氏度))附近，以及 PSR 极地斜坡底部附近。”

“我们无法准确确定 PSR 的冰沉积物体积，也无法确定它们是否可能被埋在干燥的风化层之下。”

“然而，我们预计，这些沉积物上方每 1 平方米的表面积与周围区域相比，表面顶部 1 米内的冰含量至少应多出约 5 升。”

麦克拉纳汉博士和同事利用 LRO 的月球探测中子探测器 (LEND) 仪器，通过测量中等能量的“超热”中子来探测冰沉积的迹象。

具体来说，他们使用了 LEND 的准直超热中子传感器 (CSETN)，其视野直径固定为 30 公里(18.6 英里)。

中子是由高能银河宇宙射线产生的，这些宇宙射线来自强大的深空事件，例如恒星，撞击月球表面，分解风化层原子，并散射称为中子的亚原子粒子。

中子可能来自地下 1 米(3.3 英尺)深处，它们以乒乓球的方式穿过风化层，撞向其他原子。有些中子被引导到太空，在那里它们可以被 LEND 探测到。

由于氢的质量与中子的质量大致相同，因此与氢碰撞会导致中子损失的能量比与大多数常见的风化层元素碰撞时损失的能量相对较多。

因此，当风化层中存在氢时，其浓度会导致观测到的中能中子数量相应减少。

“我们假设，如果所有 PSR 都有相同的氢浓度，那么 CSETN 应该根据其面积按比例检测它们的氢浓度，”McClanahan 博士说。

“因此，在面积更大的 PSR 中应该可以观察到更多的氢。”