地球上的水，在很大程度上，是一种常见且可再生的资源。当水库干涸时，雨水最终会将其重新填满。然而，在月球上，H2O 的作用更像石油或黄金——需要漫长的时间缓慢积累，并且基本上不会移动。
在任何未来的任务能够建立冰矿之前，我们必须知道这些东西在哪里。为此，NASA 计划向月球发送一辆勘探探测车。如果一切顺利，高尔夫球车大小的挥发物探测极地探测车（VIPER）将在 2022 年的假期期间在月球南极地区驰骋，钻探并嗅探土壤中是否存在冰的迹象。它绘制的地图对于试图更好地了解月球水源的科学家和口渴的未来宇航员来说都至关重要。
VIPER 项目科学家 Anthony Colaprete 说：“我们正处于科学与探索交汇的十字路口。”
如果能获得足够多的月球水，你就拥有了运行月球基地所需的大部分东西。除了饮用和沐浴之外，施加适当的电流可以将 H2O 分解成火箭燃料所需的氢气和呼吸所需的氧气。然而，我们实际上能从月球上提取多少可用水，仍然是一个悬而未决的问题。Colaprete 说：“最终，我们想知道这些水是否像我们认为的石油储备或天然气储备一样，代表着一种储备。”
每个月球两极的水量估计范围在1 亿到 10 亿公吨之间——这对于任何数量的南极式基地都绰绰有余。但对于大型太空大都市来说，人类可能不得不另寻他处。例如，将纽约市搬到一月份的月球极地，每天消耗 10 亿加仑的水，在年底前就会将该区域永久性地抽干。
研究人员知道，薄薄的几分子水附着在尘埃颗粒上，但数量可能不多。更令人兴奋的是月球陨石坑观测和传感卫星（LCROSS）的结果，NASA 在 2009 年故意将其撞向月球南极。在扬起的尘埃中，研究人员探测到了真正的水冰颗粒的迹象。LCROSS 的首席研究员 Colaprete 将土壤中的冰晶比作混合在咖啡渣中的糖粒。这种水可能是对宇航员来说最容易获得的。冰在接触太空真空后会直接蒸发，因此收集水可能就像搅动泥土并用防水布捕捉产生的蒸汽一样简单。
雷达数据也暗示了第三种水，它埋藏在地下几英尺处——大块的冰泥混合物。这些月球永久冻土块的含水量可能超过 15%，但极低的温度会使其比混凝土更坚硬，挖掘起来也更费力。
为了绘制以上所有内容的立体地图，VIPER 将前往南极，那里的太阳在月球天空中足够低，可以使许多区域永久处于冰友好型阴影的保护之下。探测车将在数十亿年古老陨石坑的缓坡上行驶，这些地方的水积累的时间最长，它将使用三种不同类型的光谱仪嗅探氢分子。其中两个将不断扫描地表的水副产品，而第三个则会探测地下。当它找到一个特别潮湿的地方时，VIPER 将部署一个三英尺长的钻头，将埋藏的尘埃样本带到地表进行进一步分析。
结合起来，探测车上的仪器将生成一张占地约十二英里区域的区域资源地图，显示哪种冰在什么地方。如果 VIPER 碰巧发现了“金矿”，这张地图就可以直接用于未来的宇航员。但它也将构成 Colaprete 所说的“资源模型”的基础——一个预测水应该存在于何处以及原因的科学理论。他喜欢南极，因为它在很小的空间内包含了许多不同的环境供探索，这为 VIPER 提供了收集足够数据来开发一个对整个月球都有效的模型提供了最佳机会。他说，地球上的矿产勘探也是以类似的预测方式进行的：“我们正与美国地质调查局密切合作，将他们使用的流程和技术带到月球上。”
资源模型将成为探险家和科学家们的多用途数据集。它对于任何想要建立冰矿的人来说都会很有用，但也会包含关于冰中不同类型颗粒的信息，这些信息可以区分例如由彗星带来的水和通过涉及太阳风的相互作用形成的水。
VIPER 代表着人类在月球建立持久存在的重大一步。尽管如此，它也强调了这种存在将取决于一种需要数十亿年才能形成的、但数量有限的资源。将矿产勘探和开采技术移植到月球可能有助于我们进入太空，但只有通过充分利用可持续性实践，我们才能留在那里。
