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La Lune, fille de Gaïa L'exploration de la Lune (VI) En 1958, voici comment Wernher von Braun[1] imaginait la première sortie du LEM dans son roman de réalité-fiction : "[John et Larry] ouvrirent lentement la porte extérieure et contemplèrent le magnifique panorama montagneux du cratère lunaire peu profond au fond duquel ils avaient accosté. Le spectacle était grandiose quoique désolé. On pouvait voir près de l'horizon un Soleil qui brillait sur un fond d'un noir de velours parsemé de myriades d'étoiles. Les pics lunaires projetaient de longues ombres noires, sans la moindre couleur ou nuance, et tout le paysage n'était fait que de contrastes accusés. Mais là-bas, près de l'horizon aussi, ils pouvaient apercevoir quelque chose d'une beauté frappante et qui différait de tout ce qui les entourait : le disque multicolore de la Terre d'où ils venaient [...], avec ses nuances bleuâtres, verdâtres, rougeâtres et d'un blanc brillant. C'étaient les seules taches de vraie couleur en vue. Dans toutes les autres directions brillaient les myriades d'étoiles calmes. Elles ajoutaient de l'éclat au panorama désolé et évoquaient le charme d'une nuit étoilée dans le désert". Il ne pouvait être plus visionnaire. Aujourd'hui la Lune est à porté de main, de la main de l'Homme lui-même ainsi que nous le rappelle la NASA. L'exploration lunaire débuta à l'initiative des Soviétiques qui lancèrent la sonde Luna 1 en 1959. Aujourd'hui, une bonne vingtaine de missions automatiques furent couronnées de succès. Les Etats-Unis lancèrent avec succès leur première sonde automatique Pioneer 4 la même année et continuèrent sans interruption jusqu'en 1973. Ils lancèrent au total 37 vaisseaux spatiaux, dont 6 missions habitées Apollo entre 1969 et 1972. Au total, Russes et Américains lancèrent ainsi 81 vaisseaux spatiaux à la conquête de la Lune jusqu'en 1976. Puis il y eu un grand sommeil. A voir : Il y a 40 ans, Neil Armstrong marchait sur la Lune (sur le blog, 2009) Apollo 40th anniversary - Apollo 11, 30th anniversary L'ensemble des archives officielles
Et si vous en doutiez encore, consulter : The Moon Landings Were Not Faked, Dr Jim Scotti/LPI Mais l'aventure lunaire repris sa marche en avant. La Lune présente en effet un intérêt scientifique tel que l'homme y envoya plusieurs sondes explorer à nouveau sa surface à partir de 1990. Après l'échec de la mission japonaise Hiten (Muses A) en 1990, deux sondes américaines sont parties à la recherche de traces d’eau dans les régions polaires de la Lune, autour des quelques rares cratères qui ne reçoivent jamais la chaleur du Soleil. Clementine fut mise en orbite polaire autour de la Lune en 1994 et Lunar Prospector la suivit en 1998. Précisons à toute fin utile que le vecteur de cette dernière avait été construit sur base d’un missile ICBM Minuteman et contenait également les cendres de l’astronome Eugène Shoemaker, celui-là même qui découvrit de nombreuses comètes parmi lesquelles chacun aura reconnu la défunte Shoemaker-Levy 9. Eugène Shoemaker était également passionné par l’astronautique et manqua de peu d’être enrôlé comme astronaute. Puis il y eut la mission européenne Smart-1 dont la sonde s'écrasa avec succès sur la Lune en 2006, la mission japonaise Kaguya (Selene) en 2007, équipée d'une caméra haute définition HDTV fabriquée par NHK, et les missions se succèdent (Chandrayaan-1, Change'E1, LRO, etc). Y a-t-il de l'eau sur la Lune ? Rien de vraiment tangible ne s’est dégagé des récentes missions d’exploration. Seule chose que l’on puisse dire, c’est qu'en 1994 les radars de la sonde Clementine ont réagit à la présence de glace près du Pôle Sud lunaire, tandis qu'au bout de 8 mois d'exploration, en 1998 la sonde Lunar Prospector a détecté de l’hydrogène dans le régolite de surface. L'endroit est localisé au fond d'un cratère qui ne reçoit jamais la lumière du Soleil. Mais il n’est pas certain que ces mesures soient associées à de l’eau glacée. Selon le géologue Harrison Smitt, ancien astronaute d’Apollo 17, cet hydrogène pourrait provenir du vent solaire qui se concentrerait à raison de quelques pourcents dans cet environnement polaire particulier. En revanche l'hydrogène est volatile mais pas l'eau... Après des millions d'années de stagnation par des températures de -230°C, tout ce qui pourrait subsister aux pôles de la Lune, c'est justement l'eau, ce qui rend les astronomes confiants. On estime à ce jour que la quantité d'eau congélée qui existerait au Pôle Sud de la Lune représente moins de 10 milliards de mètres cubes (10 milliards de tonnes), l'équivalent du Grand Lac Salé de l'Utah, le sel en moins ! Si dans l'absolu cela représente un vaste volume, cela représente à peine 12% du lac Léman. Une confirmation définitive de la présence d’eau glacée sur la Lune ne pourrait à présent provenir que d’un échantillonnage effectué par un véhicule de surface. Mais c'est plus facile à dire qu'à réaliser ! En effet, par -230°C plus rien ne fonctionne : les composants électroniques faits de silicium ou de céramique ne fonctionnent plus et les batteries ordinaires gèlent. Il existe bien quelques solutions comme par exemple effectuer une mission limitée à quelques heures, histoire de ne pas refroidir le matériel sous des températures extrêmes ou, plus intelligemment, de faire le nécessaire pour maintenir tous les éléments "au chaud".
Mais pour découvrir et exploiter ces éventuelles réserves d'eau glacée, il faut plonger au fond d'un cratère de 10 km de profondeur dont les images ont révélé un relief très escarpé avec des montagnes et des versants de cratères abruptes. On peut imaginer envoyer un pénétrateur équipé d'un forret qui analyserait cette matière. Mais il faut trouver un système efficace pour piloter la sonde automatique et pour relayer ses signaux à une sonde en orbite polaire autour de la Lune afin que les informations puissent être renvoyées vers la Terre. Le défi technologique est à la hauteur de nos espérances. Que pourrait-on faire avec cette eau ? Si nous voulons coloniser la Lune à terme, les équipes en place doivent disposer d'eau et de carburant. Grâce à l'hydrogène, on dispose du carburant et l'oxygène apporté depuis la Terre servirait de comburant à de futurs moteurs cryogéniques. On pourrait ainsi se servir de la Lune comme d'une base de lancement pour nos fusées. L'eau ainsi fabriquée pourrait également servir à la culture des légumes et des plantes de nos futurs colons lunaires. Des essais concluants ont été fait sur Terre à partir d'échantillons lunaires ramenés par les missions Apollo. Bien que stérile, correctement alimenté le régolite lunaire verdit et les plantes y poussent ! Reste à établir une base lunaire près du Pôle Nord ou Sud, ce qui pour l'instant reste tout au mieux du domaine de la prospective chère aux illustrateurs de la NASA. La colonisation de la Lune Vivrons-nous demain sur la Lune ? Malgré la mise en veilleuse de l’exploration de la Lune, celle-ci n’a jamais été délaissée par les professionnels. Indépendamment des décision politiques, toutes les agences spatiales prévoient des missions vers la Lune durant la prochaine décennie. Tout doit commencer par de nouvelles missions de prospections. Citons déjà le succès de la mission japonaise Lunar A qui déploya des pénétrateurs sismiques dans la surface de la Lune en 1999. Fiers de ce dernier succès, tant le Japon, l'ESA que la NASA planchent sur de nouvelles sondes bon marché mais spécialisées qui s'envoleront bientôt explorer le sol lunaire, pour citer la sonde SMART-1 de l'ESA par exemple qui était équipée d'un moteur ionique et qui réussit sa mission scientifique. Si la colonisation de la Lune annoncée par le président Bush en 1989 fut annulée par le Congrès, le président George Bush, Jr reprit son idée et comptait bien la mener à son terme. A la veille de sa réélection en 2004, il annonça qu'il souhaitait que la NASA établisse une base permanente sur la Lune à partir de 2015 et construise en parallèle un site de lancement vers Mars. Comme le rappela le porte-parole de la NASA : "cette fois nous y allons pour y rester. C'est une 'top priorité' ". Mais depuis les choses ont changé et le projet fut postposé.
Michael Griffin, l'administrateur de la NASA estimait le coût de ce programme à 104 milliards de dollars, voisin du prix actualisé du programme Apollo ou de celui de la station ISS. Pour les prochaines missions habitées vers la station ISS, vers la Lune et au-delà, la NASA avait élaboré le programme Constellation mais le président Barack Obama l'annula en 2010. Il sauva cependant le projet de capsule Orion et émit le souhait de bâtir une base lunaire avant d'entrevoir un vol habité vers Mars vers 2035. L'expédition vers la Lune devait se dérouler en plusieurs étapes : 1°. Lancement sur orbite d'une fusée contenant en son sommet la capsule habitée et autonome Orion 2°. Mise sur orbite d'une fusée-cargo contenant le matériel dont le module lunaire (projet Artémis par ex.) 3°. Assemblage du module lunaire ou d'autres modules avec la capsule Orion et transport de l'ensemble vers la Lune. 4°. Retour de la capsule Orion et atterrissage sur Terre. On estime aujourd'hui qu'il faudrait 60 missions lunaires pour assurer la viabilité du site d'atterrissage. Par la suite, la NASA devait installer une usine d'exploitation automatique avant le retour d'équipages prévu un an plus tard. Pendant que des sondes européennes exploreraient les ressources lunaires en surface, les Américains achemineraient de l'équipement lourd sur la Lune : petite centrale nucléaire, grues, bulldozers, télescopes, etc.
Selon les dernières prévisions de la NASA, à partir de 2020 et dans le cadre de la future mission vers Mars, des équipes de quatre astronautes partiront vers la Lune pour une mission d'une semaine afin de bâtir la base lunaire. Lorsque les quartiers d'habitation seront opérationnels les astronautes resteront sur la Lune durant 6 mois et prépareront le premier voyage vers Mars, cette fois à bord d'une fusée Arès V. Entre-temps, il reste à résoudre quantités de problèmes techniques, logistiques et sanitaires, notamment celui de la décontamination des hommes et des habitats suite à la toxicité de la poussière lunaire et la radioactivité émise par le sol que nous avons évoquée dans un autre article. De son côté, l'agence japonaise JAXA envisage également de débarquer des hommes sur la Lune à partir de 2025. Ce jour là, le savoir-faire Japonais prendra un tout autre sens et leur technologie sera plus que jamais en concurrence directe avec celle de l'ESA et de la NASA.
La Lune, plate-forme d'observation de l'univers Au milieu du XXIeme siècle la Lune sera une plate-forme d'étude et d'observation de l'univers. Du fait que la Lune n'a pas d'atmosphère et est un corps stable et calme, c'est une place privilégiée pour observer l'univers. Les télescopes et tous les instruments installés sur la surface lunaire possèderont de nombreux avantages sur leurs équivalents terrestres. Le niveau d'activité séismique lunaire est plus faible que celui de la Terre. L'absence d'atmosphère permet d'obtenir des images très claires, exemptes de turbulence et sans aucune fenêtre d'absorption spectrale; l'entiereté du spectre électromagnétique est donc accessible à partir de la Lune. Ici un télescope de 2 mètres de diamètre offre une meilleure résolution qu'un télescope de 10 mètres installé sur Terre ! Rappelez-vous les magnifiques images du Télescope Spatial Hubble ou du télescope Spitzer. La lente rotation lunaire (un jour lunaire dure 708 heures, environ 28 jours terrestres) signifie que les périodes d'obscurité seront plus longues et mises à profit pour les observations. Même durant la journée lunaire, les objets les plus brillants du ciel restent visibles. La face obscure de la Lune est protégée en permanence du vacarme électromagnétique produit par nos industries. Ainsi que nous l'avons expliqué, il existe même des régions près des pôles de la Lune qui résident perpétuellement dans l'obscurité. Bien sûr ces régions sont très froides, avec une température de quelques dizaines de degrés seulement au-dessus du zéro absolu mais ces lieux hostiles représentent des "pièges froids" qui pourront être avantageusement utilisés pour refroidir les détecteurs infrarouges. Ainsi, des télescopes installés près des régions polaires de la Lune pourront avoir accès aux deux hémisphères célestes en même temps, équipés de détecteurs infrarouges ultra-sensibles refroidis à vil prix.
Le grand pas du secteur privé vers la Lune Au cours de ce siècle nous allons assister aux premières initiatives privées concernant la Lune. C'est parfois difficile à imaginer lorsqu'on constate encore aujourd'hui que le lancement des fusées des plus grandes agences spatiales est régulièrement retardé pour des incidents techniques quand elles n'explosent pas en vol. Mais il faut se rappeler que nous avons été sur la Lune à plusieurs reprises et sommes capables d'envoyer des sondes spatiales pesant de plusieurs tonnes aux confins du système solaire. Quand on se donne la volonté d'atteindre un objectif, en général on y arrive (je dis bien en général car aucun projet n'est jamais sans rique). Si nos ingénieurs n'ont plus l'expertise de leurs pères faute d'avoir eu l'expérience de projets de la taille du programme Apollo, cela ne les empêche pas de préparer les futures missions vers la Lune et les autres corps célestes. Outre l'inititative du Président Bush Jr qui demeure encore politiquement incertaine, le 11 août 2005 Eric Anderson, le président de la société "Space Adventures" annonça qu'il envisageait des voyages d'agrément... vers la Lune ! Après avoir permis au milliardaire Dennis Tito et quelques autres "touristes" de s'offrir le luxe de visiter la station ISS pour 20 millions de dollars, en collaboration avec l'agence spatiale Russe il propose cette fois un voyage de 8 à 10 jours autour de la Lune avec facultativement une escale dans la station ISS. Prix du billet : 100 à 120 millions de dollars... Après le petit pas d'Armstrong et Aldrin, cette fois on peut réellement dire qu'il s'agit d'un pas de géant pour l'économie du secteur privé. La Lune, enjeu économique du XXIIeme siècle Si le XXIeme siècle sera vraisemblablement celui des premières initiatives de reconquête de la Lune, professionnelles et privées, on peut prévoir sans trop se tromper que durant le prochain siècle la Lune deviendra un enjeu économique. Sous une apparence grisâtre, nous avons vu que son sous-sol cache une véritable mine d'or. Il renferme de grande quantité d'hydrogène, d'oxygène, de fer, de titane et des oxydes métalliques. Il est très probable aussi que l'énergie de l'avenir viendra de la Lune : l'hélium-3 issu du vent solaire y est abondant alors que c’est un gaz rare sur Terre, et en utilisant le deutérium contenu dans l'eau de mer nous pourrons mettre sur pied des réacteurs à fusion contrôlée, tel le projet ITER. Une énergie propre et sûre pourra ainsi être distribuée durant plusieurs siècles. Plus tard la même opportunité se présentera avec Mars et les astéroïdes; les réserves sont pratiquement infinies. Vers 2100 ou un siècle plus tard tout au plus, les premières entreprises privées devraient délocaliser sur la Lune. A cette époque, on envisagera sans doute d'installer un propulseur Mass driver sur la Lune ou dans l'espace proche ainsi qu'un ascenseur spatial entre la Terre et la Lune, une idée inventée par Arthur C. Clarke en 1978 dans son roman "Les Fontaines du Paradis". Ce jour là l'univers sera dans le collimateur des industriels. Mais il sera également dans le collimateur des écologistes. Si l'aspect économique de la Lune intéresse plus d'un d'entre nous, il faut savoir que son exploitation minière par exemple entraînera le soulèvement d'une énorme quantité de poussières qui en l'espace de quelques dizaines d'années gêneront les observations scientifiques. Si les industriels et les scientifiques veulent travailler main dans la main, il faudra tout d'abord discuter des nombreuses précautions à prendre pour protéger son environnement. Les discussions risquent d’être houleuses. C'est la raison pour laquelle des avocats spécialisés s'occupent aujourd'hui de définir les droits de chacun sur la Lune et les autres corps célestes. Une chose est déjà acquise, le Traité de l’Espace des Nations Unies interdit l'utilisation de la Lune à des fins militaires, Ouf ! Le Traité de l'Espace
Agreement governing the Activities of States on the Moon and other celestial bodies (Articles II, III, XI) Peut-on vendre la Lune ? Des milliers de personnes ont acheté des terrains sur la Lune. Mais bien mal leur en prit. Bien que "l'ambassadeur de la Lune" ait reçu un avis favorable de l'ONU, depuis 1979 le Traité de l'Espace précise que personne ne peut s'approprier un corps céleste. S'il s'agit a priori d'une bonne affaire pour le client (30$ l'acre soit 4 km2), elle l'est surtout pour la société immobilière dont certaines se sont ainsi enrichies de plusieurs millions de dollars en profitant de la naïveté des gens et du flou juridique qui recouvre ce domaine. D'une part, ces soi-disant propriétaires n'iront jamais sur la Lune et quand bien même ils y parvenaient, on leur signifierait de toute façon qu'ils ne disposent d'aucun droit de propriété légal. Ils ont été victimes d'une escroquerie ou disons simplement qu'ils sont quelques siècles en avance... Pour la même raison personne ne peut vendre ou acheter un astéroïde, une planète ou même une étoile. Vous comprendrez que je ne souhaite pas faire de publicité pour ce genre de compagnies pas plus que pour celles qui vendent des astéroïdes ou des étoiles ou d'autres biens du domaine public. En revanche, chacun est libre de récolter des météorites et de les revendre au plus offrant.
Que se passe-t-il sur la Lune ? Quoi qu'en disent les simples curieux, l'observation de la Lune ne se résume pas à l'étude d'un paysage désolé, sans activité. A côté de l'observation des phénomènes d'occulations et d'appulses, la surface lunaire n'est pas tout à fait morte. Des spots et des rayonnements brillants s'intensifient sans rapport avec l'altitude du Soleil, des cratères demeurent invisibles temporairement... Je vous propose de consulter l'article suivant pour en savoir plus sur ces Phénomènes Lunaires Transitoires, les fameux LTP. Pour plus d'information Les Phénomènes Lunaires Transitoires (sur ce site) Resolutions & agreements (sur ce site) Apollo 11, 30th anniversary, NASA The Vision for Space Exploration, NASA (PDF de 1.9 MB) Vision for Space Exploration, NASA Constellation program, NASA Biomedical Results of Apollo, NASA/JSC Apollo Lunar Surface Journal (dont celui d'Apollo XI), NASA Astronaut biographies, NASA/JSC NASA Image eXchange (NIX) Apollo Image Atlas, LPI Apollo Lunar Surface Journal, NASA Moonpans (photos, documents et maquettes) Le Grand Atlas de la Lune, T.Legault et S.Brunier, Larousse, 2004 Map-A-Planet, USGS
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