Et la Lune demain?

Le 25 mai 1961, le président américain John Fitzgerald Kennedy lance le programme Apollo ayant pour but de « faire atterrir un homme sur la Lune et le ramener sur Terre sain et sauf avant la fin de la décennie.». Il est alors très motivé par l’intérêt de devancer l’Union Soviétique et prouver la puissance de son pays.
C’est le 21 juillet 1969 que Neil Armstrong pose le premier le pied sur la Lune lors de la mission Apollo 11. C’est la concrétisation d’un rêve de l’homme. Il déclare alors :

« C’est un petit pas pour l’homme et un bond de géant pour l’humanité. »

Qu’a-t-on découvert sur la Lune ?

De l’eau
La Lune ne possède aucune atmosphère, donc pas de vapeur d’eau, et son sol est sec. Mais que ses roches contiennent de l’eau, les scientifiques le suspectent depuis longtemps, ou tout du moins estiment l’hypothèse plausible.
Pourquoi nous passionnons-nous tant pour cette histoire d’eau ? Pour une raison simple : dans l’eau, il y a de l’oxygène (le O de H²O). Donc, l’eau permet de respirer. Il suffit d’extraire le O de H²O. Pour cela, il faut de l’énergie. Sur la Lune, des panneaux solaires peuvent la fournir : 2H2O + énergie => 2H2 + O2
Illustration conceptuelle de véhicules télécommandés qui transportent des minéraux lunaires et les déposent dans une installation servant à en extraire, liquéfier et pomper l’oxygène dans des réservoirs de stockage. (Image : NASA/JSC)
Avec ne serait-ce qu’un milliard de tonnes d’eau il est donc possible non seulement de boire, mais de dégager de l’oxygène et de l’hydrogène (ce dernier pouvant être transformé en carburant). Donc de rendre possible une colonisation de la Lune.La sonde franco-américaine «Clémentine» part en 1994 avec à son bord un radar chargé de cartographier le sol lunaire. Elle envoie des échos qui renforcent le soupçon d’une présence de glace au fond de cratères, au niveau des pôles (où il fait -40°). On imaginait alors d’immenses lacs gelés.En janvier 1998, une deuxième sonde, « Lunar Prospector » équipée de toute une instrumentation vouée à la recherche d’eau, survole la Lune. On détecte alors suffisamment d’hydrogène pour en déduire qu’il y a de la glace d’eau sur la Lune. Et cette glace est concentrée aux deux pôles, principalement localisée au fond des cratères.La mission de « Lunar Prospector » arrivant à son terme après un an et demi d’exploration, les scientifiques américains décident donc d’envoyer leur engin s’écraser, le 31 juillet 1999, au fond d’un petit cratère du pôle sud de la Lune. L’idée : créer une gerbe de poussière que l’on pourrait analyser grâce aux télescopes situés sur Terre. Mais aucun nuage d’aucune sorte, de vapeur d’eau ou de poussière lunaire, n’a pu être observé.

Le 9 octobre 2009, Lcross a été envoyé s’écraser sur la Lune. L’expérience a cette fois-ci été plus concluante:

Lcross était composé de deux parties : une partie fusée, pour lui donner le plus de vitesse possible, et une partie sonde, pour analyser les conséquences de l’impact. La sonde devait s’écraser quatre minutes après la fusée, le temps d’envoyer ses observations « live » sur Terre. Un cratère de 100 kilomètres de large, Cabeus, près du pôle sud, a été retenu pour l’expérience.
Les Américains ont expliqué que l’impact de « 5,600 miles par heure » (soit plus de 9000 km/h) a créé un trou de « 60 à 100 pieds de large » (soit 18 à 30 mètres environ) et dégagé au moins « 26 gallons d’eau » (près de 100 litres d’eau).
(Conversions faites avec:
1 mile qui vaut environ 1609 kilomètres
1 pied qui vaut environ 0,3048 mètre
et 1 gallon qui vaut 3,785 litres)
Vidéo de reconstitution de l’opération
Les images ont été analysées et on a repéré des molécules d’eau grâce à l’étude de leurs longueurs d’ondes. Les scientifiques ont également détecté sur les images du spectromètre certaines couleurs associées à des molécules d’hydroxyle (OH), qui seraient issues de molécules d’eau brisées au moment de l’impact.
D’où vient cette eau… On soupçonne fortement les comètes, mais rien n’est sûr. Peut-être vient-elle de la Lune elle même qui aurait évolué? Elle serait par exemple un morceau de la Terre, qui se serait détaché par la force centrifuge; ou alors un agglomérat de particules venant de la collision entre la Terre et d’une énorme comète…
Mais l’eau peut plus simplement venir du « vent solaire ». En effet le soleil bombarde la surface de l’astre d’ions H+ qui interagiraient avec l’oxygène des minéraux lunaires, pour créer du H2O :
2H2 + O2 => 2H2O


L’origine de la Lune
Les hommes ont imaginé différents scénarios quant à la formation de la Lune :

- L’hypothèse de fission suppose que la Lune est un morceau de la Terre qui se serait détaché sous l’effet de la force centrifuge, la Terre ayant une vitesse initiale de rotation très importante. Cette hypothèse n’a pas été retenue.
- L’hypothèse de simultanéité suppose que la Lune a été formée par accrétion de matière en rotation autour de la Terre. Cette hypothèse a été abandonnée.
- L’hypothèse de capture suppose que la Terre et la Lune se seraient formées indépendamment, puis que cette dernière aurait été capturée par le champ gravitationnel terrestre et y serait restée depuis.
Mais cette capture a une probabilité extrêment faible, on a donc oublié ce scénario.

Prélèvement d’échantillon de roches lunaires par un robot (Crédit: Nasa)		 Au cours de l’ensemble des missions Apollo, les astronautes américains ont récolté près de 382 kg d’échantillons de roches lunaires.
Rapportés sur Terre, ils ont été et sont encore analysés. Les roches lunaires semblent être agées de 4,6 à 3 milliards d’années, tout comme les plus vieilles roches terrestres. De plus les scientifiques ont remarqué que les différents isotopes de l’oxygène sont présents en mêmes proportions dans les roches lunaires et terrestres. Ces proximités de l’âge et des compositions isotopiques des roches lunaires et terrestres indiquent une proche parenté. On en arrive alors au dernier scénario de formation de la Lune retenu aujourd’hui :
- L’hypothèse de grand impact : elle suppose une incroyable collision de la Terre avec une énorme météorité appelée Théia, il y a 4,526 milliards d’années. Plusieurs morceaux de la Terre s’en seraient détachés pour former un anneau autour. La Lune serait issue de l’agglomération de ces débris en gravitation autour de la Terre, environ une dizaine d’années après la collision.

Pourquoi l’intérêt pour la Lune s’est-il atténué ?

Article n°283 du Monde 2 du samedi 18 juillet 2009

En effet, quand le président américain John Fitzgerald Kennedy annoncait son ambitieux projet de «faire atterrir un homme sur la Lune et le ramener sur Terre sain et sauf avant la fin de la décennie », il était en grande partie motivé par la course à l’espace que son pays menait avec L’Union soviétique.Celle-ci a certes envoyé le premier homme dans l’espace, Youri Gagarine, mais ce sont les Etats-Unis qui ont envoyé les premiers un homme sur la Lune, Neil Armstrong. Ce fut un projet « formidablement » coûteux (21 milliards de dollars) qui a tout mis en oeuvre pour juste lui faire fouler le sol lunaire. D’abord enthousiaste et intrigué, l’astronaute décrit ensuite la Lune comme plutôt hostile. Il découvre un paysage sombre et froid, aucune trace de vie, seulement un amas de poussière. La désillusion prend le pas sur l’enthousiasme inital des cinq cent millions de téléspéctateurs. En effet, la réalité n’est pas à la hauteur du fantasme, l’ensemble des découvertes sur la Lune étant limité par rapport aux attentes.Beaucoup pensaient que l’on allait découvrir une autre forme vivante, des habitants de la Lune.

Cyrano de Bergerac l’avait déjà imaginé en 1657 dans son roman L’Autre monde ou les états et empires de la Lune : « J’avais beau promener mes yeux, et les jeter par la campagne, aucune créature ne s’offrait pour les consoler. Enfin je résolus de marcher, jusqu’à ce que la Fortune me fît rencontrer la compagnie de quelque bête ou de la mort. Elle m’exauça car au bout d’un demi-quart de lieue je rencontrai deux fort grands animaux, dont l’un s’arrêta devant moi, l’autre s’enfuit légèrement au gîte (au moins, je le pensai ainsi à cause qu’à quelque temps de là je le vis revenir accompagné de plus de sept ou huit cents de même espèce qui m’environnèrent). »

Dans cet extrait, Cyrano, chassé du paradis pour ses propos libertins, vient d’atterrir sur la Lune. Il rencontre alors les Séléniens, habitants des lieux qui ressemblent fortement aux hommes, mais qui sont beaucoup plus grands et marchent à quatre pattes. Cyrano de Bergerac a créé ce monde lunaire, miroir du nôtre qui permet la critique de la société de son époque. Les Séléniens ne respectent en effet pas le narrateur, le réduisant à la condition animale sans se poser de question, et c’est là la condamnation de l’intolérance religieuse très présente au XVIIème siècle. Outre cette satire, Cyrano expose les fantasmes que lui évoque la Lune et qui sont partagés par nombre de ses contemporains.

La déception de la remise en question du mythe de la Lune s’est reflétée par la suite à travers l’interruption prématurée du programme Apollo au cours des années 1970 (officiellement pour des raisons budgétaires).

Plus récemment, Barack Obama, élu président des Etats-Unis en 2009, a annoncé au Congrès sa décision de ne pas donner suite au programme lunaire prévu.

Quel avenir avec la Lune?


L’Hélium-3L’analyse des roches lunaires rapportées lors des missions Apollo a permis de découvrir la présence d’Hélium-3 sur la Lune.C’est un isotope non radioactif de l’hélium dont le noyau est composé de seulement deux protons et un neutron. Il est très recherché pour la fusion nucléaire. Cet élément est rare sur Terre car le champ magnétique (en bleu sur le schéma ci-contre) protège du vent solaire qui en est chargé.Au contraire, il s’accumule à la surface de la Lune qui n’a pas d’atmosphère. Les réserves de l’astre en hélium-3 sont estimées à des millions de tonnes. Il est incorporé au régolite, couche de poussière produite par l’impact de météorites, ou enfoui en faible profondeur.La fusion nucléaire de l’hélium 3, nécessaire à la production d’énergie, ne produit ni pollution ni radioactivité, juste de l’hélium 4 et des protons (de l’hydrogène) :

On estime que 25 tonnes de cet élément permettent de satisfaire les besoins énergétiques des États-Unis et de l’Union européenne pendant une année. C’est pourquoi on s’y intéresse de près.

Il reste cependant à régler le problème du coût de cette ressource rêvée. En effet, en raison de sa rareté, une tonne d’hélium-3 vaudrait plusieurs milliards de dollars.
   Alors à l’heure où l’écologie est une préoccupation des plus importantes sur Terre, malgré son coût exhorbitant, l’hélium 3 apparaît comme une source d’énergie idéale. Il pourrait représenter à l’avenir le carburant essentiel des centrales nucléaires à fusion contrôlée, afin de produire des quantités phénoménales d’énergie, tout en respectant l’environnement.
 
La colonisation de la LuneLe plan prévu par la NASA, Vision for Space Exploration, comprenait un retour sur la Lune avec une mission habitée en 2019, avec installation d’une base permanente habitée de quatre personnes pour 2024.Cette base aurait été située au pôle sud sur les remparts du cratère Shackleton qui est un des points les plus constamment ensoleillés de notre satellite naturel, avec les écarts de température les moins forts (-30 °C en moyenne). La base devait comprendre des quartiers d’habitation, un observatoire, des panneaux solaires et des réservoirs d’énergie.Une coopération internationale était requise pour la construction de cette base avec pour objectif un test des techniques en vue d’une mission martienne, une exploitation économique de la Lune et augmentation les connaissances scientifiques.La CNSA, agence spatiale chinoise responsable du programme chinois d’exploration lunaire, a pour but l’étude et l’exploration de la Lune à l’aide de robots puis l’intervention d’êtres humains vers 2025-2030. Parmi les objectifs de la CNSA on retrouve l’installation d’une base lunaire ainsi que l’extraction d’hélium 3.
Illustration conceptuelle d’une éventuelle base lunaire habitée (Crédit: Nasa)
Illustration conceptuelle de l’installation d’un télescope sur la Lune. (Image : NASA)

La Lune continue de faire rêverUn quadragénaire américain, Denis Hope, a eu l’idée de commercialiser des parcelles de Lune depuis le début des années 80. Il s’est approprié l’astre sélène, s’appuyant sur une faille du Traité de l’Espace de 1967, dont l’article II stipule :« L’espace extra-atmosphérique, y compris la Lune et les autres corps célestes, ne peut faire l’objet d’appropriation nationale par proclamation de souveraineté, ni par voie d’utilisation ou d’occupation, ni par aucun autre moyen. »

Logo de l’Ambassade Lunaire		 Il insiste sur le fait que le Traité n’indique rien à titre individuel et que son action est donc complétement légale. Son projet ayant très vite eu beaucoup de succès, il a décidé de créer une « république démocratique », le Gouvernement Galactique, ayant sa propre Constitution.
  Ce projet paraît pour le moins loufoque et délirant mais d’après Hope, il a déjà convaincu plus de 5 millions de personnes. A 20 dollars le demi-hectare de parcelle lunaire et en en ayant vendu près de 400 millions, Hope a fait fortune en distribuant du rêve…