Ay'da su
Rasat tarihi > 20. yüzyıl

Kutupsal Ay kraterlerinin zeminlerinde buz olma ihtimali ilk defa Caltech araştırmacıları Kenneth Watson, Bruce C. Murray ve Harrison Brown tarafından 1961 yılında öne sürüldü. Eser miktarlarda su, Apolloastronotlarının topladığı Ay kayaçları örneklerinde bulunmasına rağmen bunun kirlenme sonucu olduğu ve Ay yüzeyin büyük bir kısmının genel olarak tamamen kuru olduğu farz edilmiştir. Fakat Ay kayaç örnekleriyle 2008'de yapılan bir çalışma, volkanik cam boncuklarında sıkışıp kalmış su moleküllerini delil olarak ortaya çıkardı.
Ay yakınında su buharının ilk doğrudan delili 7 Mart 1971'de  Apollo 14 ALSEP Supratermâl İyon Dedektörü Deneyi (İng. Suprathermal Ion Detector Experiment, SIDE) ile bulundu. Su buharı iyonlarının bir dizi patlamaları Ay yüzeyinde Apollo 14'ün iniş yerine yakın yerde kütle spektrometresi aleti tarafından gözlemlenmiştir.
Şubat ayında 1978 Sovyet bilim insanları Jeokimya Vernadsky ve Analitik Kimya Enstitüsü'nden M. Akhmanova, B. Dement'ev ve M. Markov, oldukça kesin şekilde bir su tespitini iddia eden bir bildiri yayınladı. Çalışmaları, 1976'daki Sovyet sondası  Luna 24'ün yeryüzüne geri getirdiği numunelerinde kütle olarak %0,1 su ihtiva ettiğini, bunun da eşik değerinin yaklaşık 10 kat üzerinde olan bir tespit seviyesinde kızılötesi soğurma spektroskopisince (yaklaşık 3 µm dalga boyunda) görüldüğünü gösterdi.
1994'te Ay'da su buzu olduğuna dair önerilen bir delil, ABD'nin askerî  Clementine sondası tarafından geldi. 'Bistatic radar deneyi'  olarak bilinen bir araştırmada Clementine, vericisini Ay'ın güney kutbunun karanlık bölgelerine radyo dalgaları ışımak için kullanılır. Bu dalgaların yankıları Dünya'da  Deep Space Network 'un büyük çanak antenleri tarafından tespit edildi. Bu yankıların büyüklüğü polarizasyonu, kayalık bir yüzeyden ziyade buzlu bir yüzeyle uyuşmasına rağmen sonuçlar yetersiz olduğundan bunların önemi sorgulandı. Yer tabanlı radar ölçümler, kalıcı gölgede olan ve bu sebeple Ay buzu barındırabilen alanları tanımlamak için kullanıldı: kutba doğru 87.5 derece enlemdeki gölgeli alanların tamamının kuzey ve güney kutuplarına göre 1030 ve 2550 kilometrekare olduğu tahmin edildi. Ek arazi kapsayan ilave bilgisayar simülasyonları, 14.000 km²'ye kadar bir alanın kalıcı gölgede olabileceğini öne sürdü.
1998 yılında uzaya fırlatılan Lunar Prospector sondası, kutup bölgelerine yakın yerlerde Ay regolitindeki hidrojen miktarını ölçmek için bir nötron spektrometresi kullanır. Hidrojen miktarını ve konumunu bir milyonda 50 parça dahilinde tespit edebilen bu alet, Ay'ın kuzey ve güney kutuplarında gelişmiş hidrojen konsantrasyonları tespit etmeyi başardı. Bunlar kalıcı olarak gölgeli kraterlerde önemli miktarda hapsedilmiş su buzuna işaret olarak değerlendirilmişse de aynı zamanda hidroksil kökü (•OH) kimyasal olarak minerallere bağlı olmasından dolayı da olabilir. Clementine ve Lunar Prospector'dan gelen verilere dayanarak NASA bilim insanları, yüzey su buzu varsa toplam miktarın 1 ila 3 kilometreküp mertebesinde olabileceğini tahmin ediyor. 1999 yılının Temmuz ayında misyonun sonunda Lunar Prospector sondası tespit edilebilir miktarda suyu serbest bırakmak ümidiyle kasten Ay'ın güney kutbuna yakın bulunan Shoemaker kraterine çarptı. Fakat yer tabanlı teleskoplarla yapılan spektroskopik gözlemler suyun spektral izine rastlamamıştır.
Ay'da su varlığı hakkında daha fazla şüpheler, 1999 yılında Ay'ın yanından geçen Cassini–Huygens misyonunun yetersiz verilerce üretildi.