Eau, formation, activité géologique : Les grandes questions sur la Lune que le programme Artemis pourrait contribuer à élucider
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Un grand tour de Lune et un retour sur Terre, sous les yeux du monde entier. Avec Artemis 2, c’est la première fois depuis cinquante ans que la NASA a envoyé des astronautes – au nombre de quatre – autour de la Lune. Cette mission historique n’est pourtant que le début d’un vaste programme américain qui vise à « peupler la Lune d’astronautes et de robots », selon l’administrateur de la NASA, Jared Isaacman. Ce programme ouvre la voie non seulement à la recherche de ressources, mais aussi à des découvertes scientifiques importantes.
Malgré sa proximité, de nombreuses questions demeurent à élucider concernant la Lune. Depuis les missions Apollo qui avaient rapporté 382 kilogrammes de roches et laissé quelques expériences sur place, seule la Chine a envoyé plusieurs missions robotisées pour récupérer des échantillons. La majorité de nos connaissances sur la Lune proviennent d’observations à distance, par des télescopes terrestres ou des satellites en orbite.
La Lune intéresse tant les scientifiques car elle pourrait être une pierre de Rosette pour comprendre l’origine de notre planète et celle du système solaire. Sur Terre, divers éléments tels que l’atmosphère et la tectonique ont effacé les traces de ses jeunes années, alors que la Lune, épargnée de tels bouleversements, constitue « un laboratoire géologique idéal », selon Sara Russell, planétologue au Muséum national d’histoire naturelle de Londres. Voici trois grandes questions concernant la Lune pour lesquelles les scientifiques espèrent des réponses grâce aux missions sur place.
La Lune est-elle encore géologiquement active ?
L’activité géologique des planètes et des lunes est alimentée par la chaleur présente dans leurs profondeurs. Cette chaleur peut provenir de trois sources : la chaleur primordiale, résultant des collisions à l’origine de l’objet céleste, la chaleur de la désintégration des éléments radioactifs, et la chaleur due à la friction causée par les forces de marée.
Cependant, ces trois sources semblent faire défaut à notre satellite. La chaleur primordiale de la Lune aurait dû se dissiper dans l’espace il y a longtemps. Les échantillons de roches lunaires et les modèles théoriques suggèrent une faible abondance en éléments radioactifs. De plus, l’attraction gravitationnelle de la Terre n’est pas suffisante pour générer une chaleur significative par effet de marée.
Malgré cela, des tremblements de Lune, bien que peu profonds, continuent de se produire. Certaines étendues de lave semblent plus récentes que prévu, indiquant l’existence d’un volcanisme il y a 100 millions d’années, soit hier à l’échelle géologique. La clé de ce paradoxe pourrait résider dans la composition de son noyau, qui reste encore mystérieuse.
Comment s’est formée la Lune ?
Le scénario communément accepté stipule que notre satellite serait né des débris de la collision entre la proto-Terre et Théia, une protoplanète de la taille de Mars. Cette théorie, soutenue par des simulations informatiques et des preuves géochimiques, pourrait être testée de manière plus robuste grâce à des échantillons du manteau lunaire. Des investigations géophysiques pourraient également éclaircir pourquoi la Lune présente deux visages si différents.
D’où vient l’eau de la Lune ?
La NASA vise principalement le pôle Sud de la Lune pour y établir une base, car des quantités d’eau sous forme de glace y ont été détectées. Cette ressource est essentielle pour hydrater les astronautes, faire pousser des plantes et fabriquer du carburant pour les fusées. Bien que les astronautes puissent descendre dans les cratères pour chercher cette eau, des robots comme le rover Viper sont également prévus pour cette tâche.
L’origine de l’eau sur Terre reste un sujet de débat. Les analyses géochimiques pointent vers les astéroïdes comme sources possibles, mais le sol lunaire, préservé depuis des milliards d’années, pourrait aider à trancher cette question. La recherche de la glace d’eau sur la Lune est donc non seulement d’un intérêt pratique, mais également scientifique.
Ces missions pourraient ainsi fournir des réponses cruciales sur l’histoire de la Lune et, par extension, celle de la Terre.
Source : Pour la Science
