NASA的阿尔忒弥斯II任务最快将在三月发射，到时猎户座飞船将执行10天的绕月飞行，宇航员们乘坐的猎户座飞船将飞行在距离月球表面约6437 到 9656 公里的高度观察月球的整个背面，包括月球两极附近的阴影区域。
50年前阿波罗任务登陆月球面向地球侧的赤道附近，这里地形较为平坦，宇航员也可以保持在通信卫星的覆盖范围内，整个任务观察了不到5%的月球表面。但科学家们如今意识到，当年在此区域得到的样本完全不能体现月球的性质。
一直以来，流行的理论认为，数百万年前一颗火星大小的天体撞击地球后，导致地球上一团熔融物质抛向太空，从而形成了月球，因此月球是地球的第八大洲。阿波罗任务带回的样本中有一种物质称为斜长岩。在地球上很少以单独形式出现，通常是其他岩石的某种矿物成分存在。但月球的近地球侧却广泛存在斜长岩，说明它们形成于月球的环境。因为只有在巨大的岩浆池中让它缓慢结晶，冷却时间足够慢，斜长岩才会存在于表面。因此科学家们推论月球曾经是一片岩浆海，或者是处于熔融状态。而月球岩石样本中发现的同位素（行星体的化学指纹），与地球地幔中的同位素相匹配，这表明它们又是在同一时期形成的。
月球与众多天体相比，几乎所有方面都是不对称的，这种整个球体性的非对称性是月球科学中最大的谜团之一。月球的近地侧具有薄壳、低地形，且含大量KREEP (热放射性黄褐色玻璃状矿物，K（钾）、P（磷）和REE（稀土元素）)，这种物质是月球岩浆海固化时遗留下来的。而月球的背后地壳厚度大，海拔高，更少的火山活动迹象。
月球表面布满了陨石坑，这些陨石坑记录了太阳系早期的行星和小行星相互撞击状态。但地球表面的风化和其他自然过程，这些撞击大部分已被抹去，因此月球是一个完美的时间胶囊。大家都认为，一旦撞击率下降到足以让天体表面稳定，那么生命就出现了。阿波罗14号和15号任务曾前往月海区域，这是太阳系中最大陨石坑之一，形成于38.5亿年至39.2亿年前，这里存积着撞击喷发物。如今科学家们迫切需要得到月球南极或背面物质，那里没有被撞击物覆盖，那才是月球本来的物质。
人类从地球上看月球，它像一块死石头，但阿波罗任务放置在月球上的仪器提示，月球明显存在震动。因此 ，至今科学界都想知道内部到底发生了什么。美国通过阿尔忒弥斯II任务探索月球的不同区域，更全面地描绘月球的地貌及其组成。然后在2028年的阿尔忒弥斯III任务中两名宇航员前往月球南极地区。因为这里可能存在从月球内部喷出的超过40亿年前的物质。而地震仪类的设备将被留在南极，以检测遥远的南极能否感知月震，追踪地震波在月球内部传播的路径，也可能让我们更多地了解月球内部结构。
NASA阿尔忒弥斯任务5期间，将冷冻柜带上月球，从而使将月球上的冻存样本送回地球。如果宇航员们在南极永久阴影区域深处采集到样本，或许也能最终证明月球上冰的存在，从而进一步推断地球的水是从哪里来的。
太阳系中，人类最关心最有兴趣的是地球，月球，火星 。十亿年后，火星将失去其稀薄大气的最后痕迹，变得更像月球。科学家们将三个天体看作一个整体，它们的演变，能帮助人类理解这宇宙中天体变化，而月球是开始的最佳地点。人类研究月球，实际上也是在研究地球。
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