El eje de la Tierra se inclina unos 23,4 grados sobre su vertical, lo que implica que la luz solar llega a todas las superficies del planeta, incluso los polos situados en el Norte y en el Sur, al menos durante alguna época del año.
La Luna, sin embargo, se inclina sólo 1,6 grados, casi perpendicular a la dirección de la luz del Sol. Esto significa que hay algunos cráteres profundos cerca de los polos lunares que no han visto la luz solar durante más de dos millones de años.
La NASA lanzó la misión de la LRO, que costó 504 millones dólares, en junio de 2009. La nave está equipada con una serie de instrumentos, incluyendo una herramienta de medición láser, para crear mapas detallados de las regiones más misteriosas de la superficie lunar: las regiones en permanente sombra. La sonda lunar también tiene herramientas diseñadas para medir la temperatura y la absorción de neutrones en los rincones más oscuros del planeta.
Aunque la luz del Sol no puede llegar hasta algunas partes de la Luna, un instrumento de la LRO llamado Lyman Alpha Mapping Project (LAMP) podrá detectar cómo la luz de las estrellas llega a algunos de los cráteres lunares.
Los científicos están muy interesados en las regiones que permanecen en sombra permanente de la Luna, ya que se cree que tienen las condiciones adecuadas para atrapar a compuestos volátiles tales como el agua, que normalmente pueden evaporarse y escapar al espacio, según informa la NASA.
La LRO, junto con las sondas de Japón y la India, confirmaron la presencia de hielo de agua en la Luna. La sonda detectó la presencia de agua congelada en ese planeta por primera vez en octubre de 2009, cuando su nave hermana, Lunar Crater Observation and Sensing Satellite, se estrelló contra un cráter en la zona de sombra permanente, cerca del Polo Sur de la Luna.