Antes de las misiones Apolo a la Luna, los científicos especularon que volátiles --incluido el agua-- podían haberse acumulado en las áreas sombreadas de forma permanente en los polos.
A continuación, las misiones Apolo trajeron muestras lunares en las que se pudieron obtener mediciones reales: no se encontraron ninguno de los minerales que contienen agua comunes en la Tierra.
Durante los últimos diez años, sin embargo, algunos estudios han revitalizado el debate. En particular, nuevos análisis de las muestras de vidrios volcánicos han inferido la presencia de agua en el interior de la Luna.
Si el agua está presente cerca de los polos, un escaneo lunar a través de la superficie debería mostrar una clara reducción en el número de protones
Mientras tanto, varias nuevas misiones lunares se han lanzado. Las que utilizaron la espectroscopia de neutrones para buscar agua han llegado con resultados mixtos, pero las que han utilizado espectroscopia infrarroja parecían llegar a una identificación inequívoca de agua sobre la superficie lunar aunque en desacuerdo con los experimentos de neutrones.
Los astrónomos del CfA (Centro de Astrofísica de Harvard-Smithsonian) Anthony Case y Justin Kasper son miembros de un equipo de astrónomos que propone un nuevo método para detectar material hidratado en la luna - como el agua - mediante la medición de la fuerza de protones procedentes de la superficie lunar con el instrumento CRaTer (Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation) en el Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO), un orbitador robótico de la NASA lanzado en 2009.
Los rayos cósmicos de la galaxia, al golpear la superficie lunar, sacuden los protones fuera del material en la superficie de forma que pueden ser detectados por el instrumento CRaTer. El equipo llevó a cabo una serie de pruebas de laboratorio que utilizan aceleradores de partículas de alta energía para simular los efectos de los rayos cósmicos sobre los materiales que contienen hidrógeno, y encontró que la presencia de hidrógeno - en el agua, por ejemplo - realmente suprime la emisión global de protones. La implicación es que si el agua está presente cerca de los polos de la exploración lunar, un escaneo lunar a través de la superficie debería mostrar una clara reducción en el número de protones, a medida que cruza los polos.
En realidad, las exploraciones con CRaTer encontraron un aumento en la emisión de protones en los polos. Los científicos pronto se dieron cuenta de que había algunos efectos, originalmente tenidos por insignificantes, que eran responsables. Los protones y los neutrones, materiales liberados por debajo de la superficie sembrada de unos diez centímetros, chocaban con los demás átomos y producían la emisión de partículas secundarias. El realce de estos protones secundarios es de hecho consistente con la presencia de hidrógeno.
Pero resulta que hay otras soluciones factibles también, y el equipo sigue investigando. Mientras su estudio actual muestra que la técnica de usar mediciones de ese instrumento en busca de agua es por lo menos en principio es posible, cuando las cuestiones pendientes se resuelvan, la técnica podría ser utilizada en la misión de sondear otros cuerpos del sistema solar.
