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La Lune, fille de Gaïa

L'exploration de la Lune (VI)

En 1958, voici comment Wernher von Braun[3] 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.

Les archives de la NASA : Apollo Archive - Apollo archives - Apollo 11

L'Aventure lunaire

Ci-dessus à gauche, l'équipage d'Apollo 11 (Neil Armstrong, Michael Collins et Buzz Aldrin) dont voici une autre version. Au centre, l'empreinte des premiers pas de Buzz Aldrin sur la Lune, suivant de quelques minutes ceux tracés par Neil Armstrong le 20 juillet 1969. A droite, Orion, le LEM d'Apollo 16 qui alunit dans le site de Descartes. John W. Young qui pilota également la première navette spatiale vous salue fièrement à côté de la jeep lunaire. Documents NASA/Apollo 11 et 16. Ci-dessous à gauche, le site d'alunissage d'Apollo 11 et les cratères rendant hommage aux trois astronautes. Voir aussi la carte lunaire de LROC. A droite, Buzz Aldrin cherchant "son cratère" sur une carte lunaire. Photo publiée le 25 juillet 2019 à l'occasion du 50e aniversaire de la mission Apollo 11.

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. 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 eut un grand sommeil.

Mais l'aventure lunaire reprit sa marche en avant. La Lune présente en effet un intérêt scientifique tel qu'on 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 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.

La seule et unique mission européenne fut Smart-1, un démonstrateur à propulsion électrique qui se mit avec succès en orbite lunaire en 2004. Au terme de ses deux années de vol, elle s'écrasa "avec succès" sur la Lune. Puis il y eut la mission japonaise Kaguya ou Selene) en 2007, équipée d'une caméra haute définition HDTV fabriquée par NHK, et les missions se succèdent.

Au total, en 2019 on recensait 110 missions lunaires organisées par 7 agences spatiales mais 60 missions seulement ont réussi et 9 autres partiellement (perte de contrôle ou l'alunissage échoua). 7 autres missions sont planifiées jusqu'en 2025 (Chang'e-5, Luna-25, Luna-26, Luna-27, Chang'e-6, Luna-28 et Luna-29).

A voir sur le blog : Kaguya révèle le cratère lunaire Tycho en 3D (2009)

Paysage lunaire en 3D révélé par la sonde Kaguya (2008)

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.

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.

Deux projets développés par Lockheed Martin. A gauche, le projet de navette X-33 mais à l'heure actuelle aucun de ces "projets X" n'a conduit à la construction d'un vaisseau habité. A droite, le module Orion en orbite lunaire. Autonome, il récupère le module LSAM (Lunar Surface Access Module) Artémis sur l'orbite terrestre et le conduit jusqu'à la Lune. Il revient ensuite sur Terre où il atterrrit après avoir été amorti par des parachutes et un coussin amortisseur. Orion peut également servir de navette entre la Terre et la station ISS. Il peut emporter de 4 à 6 astronautes. La première mission vers la Lune pourrait avoir lieu peu après 2020. Documents NASA.

Michael Griffin, alors administrateur de la NASA, estimait le coût de ce programme à 104 milliards de dollars, voisin du prix actualisé du programme Apollo mais 30% moins cher que le programme 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. Pour cela, la NASA et ses contractants ont dû développer de nouveaux vaisseaux spatiaux Falcon, SLS, Dragon et Orion.

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.

L'Inde a également posé un satellite sur la Lune en 2008 mais n'a pas annoncé son intention d'y déposer des hommes.

Enfin, après avoir réussi à poser la sonde spatiale Chang'e-3 sur la Lune en 2013 (dont voici les vidéos de CCTV) et Chang'e-4 sur la face cachée de la Lune début 2019, la Chine (CNSA) a également déclaré vouloir débarquer un homme sur la Lune, probablement après 2025 (elle envisage aussi de lancer une station orbitale vers 2020) et qu'une base lunaire serait habitée en permanence vers 2040.

Quant à l'Europe, en 2019 le groupe Ariane annonça qu'il allait "étudier une mission lunaire pour l'ESA" avec un alunissage prévu avant 2025. La mission serait dédiée à l'exploration minière. 

Faut-il croire ces déclarations ? Nous verrons si ces effets d'annonces seront suivis d'actions concrètes car l'histoire nous a montré que les programmes sont souvent retardés de plusieurs années ou annulés, sans même parler des soi-disant projets de missions habitées vers Mars ou de colonies spatiales à la O'Neil qui n'ont jamais vu le jour faute d'intérêt réel des Américains et de la communauté internationale.

Ceci dit, pour les Américains, l'expédition vers la Lune devait se dérouler en plusieurs étapes :

1°. Lancement sur orbite d'une fusée SLS contenant en son sommet la capsule habitée et autonome Orion

2°. Mise sur orbite d'une fusée-cargo contenant le matériel dontle module lunaire

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.

Selon les dernières prévisions de la NASA, à partir de 2020, un vaisseau SLS/Orion non habité survolera la Lune.

Les Américains sur la Lune en 2024 ?

Selon l'agence Reuters, en mai 2019 le président Trump soumit un amendement au budget de l'année fiscale 2020 afin d'augmenter le budget de la NASA de 1.6 milliard de dollars dans le but d'accélérer le débarquement d'astronautes américains sur la Lune prévu en 2024, portant le budget de la NASA à 23.5 milliards de dollars soit 9% de plus qu'en 2019. Mais revers de la médaille, selon l'agence AP, pour augmenter ce budget, Trump n'a pas hésité à couper dans les fonds de la NASA réservés à l'éducation après avoir déjà coupé des fonds réservés à la Science ! Mais ce projet de débarquement anticipé sur la Lune n'est pas gagné car l'Administration Trump ne connaît même pas la somme exacte à investir pour respecter son planning. On estime qu'il faudrait que la NASA se voit octroyée... 4 milliards de dollars supplémentaires par an jusqu'en 2024 pour atteindre son objectif de 40 milliards de dollars ! Mais en pratique il faudrait doubler cette enveloppe et donc trouver dans la poche du contribuable américain quelque 40 milliards de dollars supplémentaires d'ici 2024...

La future base lunaire aura sans doute l'aspect de containers ou d'igloo à l'image des bases Antarctiques ou des "compounds" qu'affectionnent les Américains quand ils travaillent temporairement hors de chez eux. L'installation doit être facile à mettre en oeuvre et à entretenir, robuste, étanche, pratique et la plus conviviale possible car des hommes devront y vivre en permanence. Dans ce contexte, l'expérience des expéditions de longue durée dans le désert, dans le Grand Nord Canadien et en Antarctique sont très enrichissantes et permettent notamment de mettre en évidence tous les problèmes de la vie communautaire (relationnels, logistiques, sanitaires, sécurité, etc). A 400000 km de la Terre, on n'a pas droit à l'erreur. Notons qu'un habitat gonflable comme celui présenté au centre développé par ILC Dover pour la NASA a été testé en 2008 pendant un an à la base de McMurdo en Antarctique (cf. l'article de Spaceref). Depuis, Bigelow Aerospace a repris le concept qui a déjà trouvé des applications à bord de la station ISS en 2016 (cf. cette vidéo sur YouTube). Documents John Frassanito Ass./NASA, NASA et Pat Rawlings/NASA.

Du Gateway à la base lunaire

Ensuite, le programme lunaire n'est pas encore clairement planifié. Originellement prévu pour 2022, la NASA travaille actuellement sur un projet de Gateway lunaire, une passerelle placée en orbite cislunaire comprenant au minimum un système de communication propulsé (PPE). A partir de là, des astronautes pourront partir en mission d'exploration lunaire pour par exemple ramener des roches lunaires ou entreprendre des missions robotisées sur la Lune ou dans l'espace proche.

À partir de 2023, le premier vaisseau habité américain survolera la Lune pour préparer la première plate-forme orbitale habitée qui permettra aux futurs équipages de transiter vers et depuis la Lune, et par la suite de partir et de revenir de Mars.

Arrivé à ce stade, on pourra envisager de s'installer sur la Lune. 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.

A consulter : NASA's RASC-AL Competition

Exploration Technology Development Program, NASA

Les nouvelles technologies d'exploration (robot, rover, habitat, etc)

Le futur vaisseau Orion de SpaceX et le Gateway de la NASA.

Entre-temps, il faudra résoudre quantités de problèmes techniques, logistiques et sanitaires, notamment celui de la protection contre les rayonnements ionisants (et pas seulement lors des EVA), 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.

Des équipes de quatre astronautes partiront vers la Lune pour une mission d'une semaine voire davantage selon les ressources disponibles afin de bâtir le coeur de la base lunaire. On commencera par installer des logements préfabriqués et plus tard on pourra bâtir des infrastructures grâce à la technologie de l'impression 3D comme cela se fait déjà ici bas. Par la suite ou simultanément, on peut envisager d'enterrer les habitats pour les protéger du rayonnement et des impacts. Mais avant cela, il faudra acheminer du matériel lourd sur la Lune.

Ensuite, pendant que des sondes spatiales exploreront les ressources lunaires en surface, les Américains achemineront de l'équipement lourd sur la Lune : générateur d'électricité, antennes, rovers, grues, bulldozers, etc. Si le projet est toujours d'actualité et si la nouvelle génération de vaisseaux spatiaux le permet, on pourra alors envisager de construire un astroport sachant que les vols vers la Lune deviendront réguliers.

Depuis la base lunaire, les astronautes auront tout le loisir d'explorer la Lune à la recherche de ressources, pour étudier sa pétrologie ou rechercher des sites d'intérêt scientifique. Mais sous ses aspects de paysages de cartes postales et inoffensifs, la surface lunaire est un lieu dangereux où les astronautes doivent toujours garder à l'esprit les risques liés à leur travail. A gauche, le MOSAP (MObile Surface APplication traverse vehicle) dont voici un éclaté. Documents NIX et Pat Rawlings/NASA. A droite, la base lunaire "Clavius" imaginée par Arthur C. Clarke et Stanley Kubrick en 1968 dans leur film "2001: L'odysée de l'espace" adapté du roman éponyme d'A.C.Clarke. Mais cela restera encore de la science-fiction durant quelques générations. Document MGM/Polaris.

Puis, il faudra vivre sur la Lune, c'est-à-dire dans le milieu le plus hostile que l'homme ait connu à ce jour, confronté au vide spatial, aux écarts de température et aux rayonnementss ionisants sans même parler du risque d'impact météoritique et des maladies.

Dans un premier temps la nourriture et certaines matières premières seont acheminées depuis la Terre mais il faudra ensuite que le personnel développe une agriculture et une industrie locales en tirant si possible profit des conditions et des ressources lunaires. Cela passera obligatoirement par des serres hydroponiques (on peut envisager une culture en pleine terre mais il faudra alors mieux contrôler la qualité de l'air dont la présence éventuelle de polluants, de micro-organismes voire d'insectes) en profitant au maximum de l'énergie solaire et des moyens de recyclage. Dans le domaine de l'agroalimentaire et tout spécialement végétal, les chercheurs feront appel à l'ingénierie génétique et aux hybridations.

Lorsque les quartiers d'habitation seront opérationnels et les moyens de survie assurés, des équipes d'astronautes pourront venir spécialement sur la Lune pour mener des missions d'exploration durant 6 mois. Si tout se déroule comme prévu, d'autres équipes pourront préparer le premier voyage vers Mars, cette fois à bord d'une fusée traditionnelle. Mais beaucoup de choses peuvent changer d'ici là et notamment les moyens de propulsions et le financement de ces ambitieux projets.

A plus long terme et probablement pas avant le XXIIe siècle, on peut imaginer une base lunaire de plusieurs hectares contenant des habitats, des laboratoires, des ateliers, des garages, des serres, etc, recevant périodiquement des visiteurs transitant par une navette spatiale depuis la passerelle orbitale, c'est-à-dire la concrétisation du rêve d'aventure d'Arthur C. Clarke et Stanley Kubrick marquant l'entrée de l'humanité dans une ère nouvelle, celle de la colonisation de l'espace. Ce sera le début d'une nouvelle Aventure pour celui qui deviendra à terme l'Homo sapiens cosmicus, c'est-à-dire un être humain né et vivant en dehors du berceau de la Terre et qui sera progressivement adapté aux conditions de vie qui ne sont plus tout à fait celles régnant sur la terre de ses ailleux.

La Lune, plate-forme d'observation de l'univers

Au milieu du XXIIe 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 soit 29.5 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.

La Lune, un enjeu économique et scientifique

La Lune deviendra-t-elle une planète minière ou un site scientifique privilégié ? Les politiques devront concilier les deux aspects. Aux yeux des défenseurs de la nature, tout comme nous avons pu momentanément protéger l'Antarctique, une réglementation internationale devra dresser un rempart devant l'engouement économique des industriels envers la richesse du sous-sol lunaire. Mais ne nous voilons pas la face. A terme cette position radicale ne sera plus tenable. Le délai que nous accorde l'industrie peut être d'un ou deux siècles. Mais la Lune sera conquise. Pacifiquement bien sûr car un addendum au Traité de l’Espace des Nations Unies publié en 1986 interdit son utilisation à des fins militaires. Documents Pat Rawlings/ NASA et Mark Dowman-Doug McLeod.

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 (tout en sachant que le risque zéro n'existe pas).

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 XXIIe siècle

Si le XXIe siècle sera vraisemblablement celui des premières initiatives de reconquête de la Lune, professionnelles et privées, on peut prévoir sans trop se tromper qu'au XXIIe siècle, c'est-dire dans moins de 100 ans, 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 au point 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.

A gauche, l'un des habitats de "Moon village" protégé des impacts météoritiques par du régolite tel que l'imagine l'ESA (cf. cette vidéo). A droite, illustration des effets provoqués par des années d'exploitation industrielle de la Lune. Le halo qui enveloppe la station "Moonbase" d'extraction minière est en fait de la poussière aussi fine que du talc qui finit par rester en suspension du fait de la faible pesanteur. Comme aujourd'hui les astronomes doivent préserver leurs fenêtres sur l'univers, à terme tous les participants au programme lunaire devront veiller à ce que l'exploitation industrielle de la Lune préserve le milieu et n'entrave pas le travail des scientifiques. Illustration de Sam Jones extraite du jeu "Destiny" de Bungie. Documents adaptés par l'auteur.

Au cours du XXIIe siècle 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 poussière qui en l'espace de quelques dizaines d'années gêneront les observations scientifiques. Le droit spatial devra probablement être adapté en conséquence et à terme décliné dans un droit particulier consacré aux activités lunaires.

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

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. En effet, 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. Nous ne ferons donc pas de publicité pour ce genre de compagnies. En revanche, chacun est libre de récolter des météorites et de les revendre au plus offrant.

Ceci dit, nous verrons à propos de l'exploitation des astéroïdes, qu'en 2015 le Congrès américain vota une loi autorisant les entreprises américaines à posséder et vendre tout matériau extrait de la Lune, des astéroïdes ou de tout autre corps céleste afin de développer l'industrie minière spatiale. De son côté la NASA et l'ESA négocièrent des accords avec des entreprises privées. Le Traité de l'Espace n'est donc plus adapté aux temps actuels et devient donc caduque. Il faudra donc un jour l'amender en tenant compte des souhaits de tous les acteurs, qu'ils soient des scientifiques, des industriels ou des écologistes. Mais nous verrons qu'à long terme - on parle tout au plus de quelques siècles -, cette exploitation incontrôlée du système solaire ne sera pas durable et devra être limitée pour assurer la survie même des générations futures.

Le terraforming de la Lune

Le principe du terraforming consiste à transformer une lune ou une planète inhabitable en un lieu hospitalier où l'être humain peut vivre sans contraintes particulières. C'est notamment l'idée que certains auteurs voudraient appliquer à Mars sachant qu'elle disposait d'une atmosphère et d'eau il y a 3 ou 4 milliards d'années, qu'il y a de grande quantité d'eau glacée au pôle Nord et sous la surface et qu'aujourd'hui encore, en été les températures sont positives à l'équateur.

Mais nous n'avons aucune expérience du terraforming et les différentes études sur le sujet se contredisent sur les chances de réussir un tel projet. Il serait donc plus raisonnable d'acquérir de l'expérience en commençant par coloniser la Lune, ce qui est planifié.

Bien qu'on évoque peu le sujet, on peut également appliquer le terraforming à la Lune. Parmi ses atouts, elle reçoit deux fois plus de lumière que Mars et est juste à 3 jours de voyage avec pratiquement aucune interruption des communications. Mais plus important encore, sur le plan financier, des missions vers la Lune ainsi que son exploitation coûteront beaucoup moins chers que d'innombrables et longs voyages vers Mars. Bref, la Lune est un objectif très séduisant. Elle le serait encore plus si nous pouvions la terraformer.

Concrètement comment pourrait-on rendre la Lune habitable ? Pour être précis, on ne parle pas d'une simple base lunaire permanente mais d'une deuxième Terre, à la différence qu'elle sera plus petite.

À partir d'un astre stérile et froid et à condition de disposer des ressources adéquates, moyennant une technologie que nous possédons pas encore et de lourds investissements, en théorie il est possible de donner à la Lune une atmosphère respirable, suffisamment d'eau à l'état liquide pour former des fleuves, des lacs et des océans, pour faire pousser de la végétation et rendre vie au régolite stérile.

Actuellement l'atmosphère de la Lune est insignifiante et représente 10-8 fois celle de la Terre (celle de Mars est dix mille fois plus dense que celle de la Lune mais encore 1000 fois plus faible que celle de la Terre).

Pour créer l'atmosphère lunaire, on pourrait bombarder la Lune avec des milliers d'astéroïdes ou comètes glacées, ce qu'on appelle des "icetéroïdes". Ils peuvent même contenir du dioxyde de carbone ou du méthane qui renforcerait l'effet de serre. mais comme pour Mars, compte tenu de la technologie actuelle il est irréaliste de transporter des milliers d'astéroïdes depuis la Ceinture principale qui est bien trop éloignée. On pourrait juste profiter du passage des comètes et des astéroïdes chimiquement adéquats près de la Terre pour les dévier de leur trajectoire afin qu'ils s'écrasent sur la Lune. Ces impacts rempliraient les cratères et les plaines lunaires d'eau, dispersant dans l'atmosphère le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau et de petites quantités de gaz volatils comme l'ammoniac et le méthane. Comme pour Mars, on peut également envisager de déverser des cyanobactéries (algues) dans l'atmosphère pour augmenter la concentration d'oxygène. 

L'atmosphère de la Lune devra être protégée du vent solaire qui sinon risque de la balayer en quelques milliers d'années. Il existe plusieurs solutions. La plus simple serait de réactiver la dynamo lunaire. De nos jours, la Lune ne dispose plus de dipôle magnétique. Son noyau est encore chaud (à environ 1400°C) et son manteau est encore fluide mais plus rien ne tourne et le magma est trop froid pour réchauffer la croûte lunaire. Il serait donc possible de relancer la rotation du noyau qui une fois déclenchée entretiendrait un champ magnétique dipolaire qui protégerait son atmosphère et en même temps ses habitants des flux de rayonnements ionisants. Si l'activation de la dynamo ne fonctionne pas, on pourrait installer un immense écran de protection en orbite lunaire (entre la Lune et le Soleil) qui remplacerait le champ magnétique manquant.

Si le terraforming démarre comme prévu, les colons pourront passer en parallèle à l'étape suivante et construire de nouvelles infrastructures pour les futurs visiteurs, qu'ils soient scientifiques ou touristes venus profiter de ce nouvel eldorado.

Il va sans dire que cette terraformation est un projet à très long terme qui va s'étaler sur plusieurs siècles et exiger la mise en place d'un consortium international représentant les intérêts des agences spatiales et organismes participants. Au bas mot, ce projet offrira du travail à des centaines de milliers de personnes pendant toute leur vie. Il s'agira du premier projet de cette envergure dans l'histoire de l'humanité. Mais sans aucune expérience en la matière, personne ne peut affirmer en démarrant ce projet qu'il aboutira en raison des aléas inévitables qui surgiront, notamment d'ordre politique et financier. Il faut donc prévoir des incitants financiers ou un retour sur investissement dès le démarrage du projet grâce par exemple à des missions parallèles d'exploitation de la Lune au risque de courir à la faillite avant la première pluie.

Parmi les conséquences étonnantes de ce terraforming, les mers à présent remplies d'eau réfléchiraient la lumière du Soleil au point que vue de la Terre, la Lune serait 5 fois plus brillante qu'aujourd'hui et afficherait une belle couleur bleutée tachetée de nuages, comme si la Terre se réfléchissait dans le ciel.

L'impact des milliers d'icetéroïdes donnera également une impulsion à la Lune; plus ils seront nombreux plus sa vitesse de rotation sera élevée, présentant finalement une période de rotation proche de celle de la Terre. D'une révolution synodique qui dure actuellement 29 jours terrestres, le cycle lunaire ne durera plus que 2.5 jours ou 60 heures, intervalle durant lequel on observera toutes les phases de la Lune, une aubaine pour les astrophotographes. Étant donné que la Lune ne tournerait plus au même taux sur son axe, elle ne sera plus gravitationnellement verrouillée avec la Terre, en rotation synchrone. Depuis la Terre, cela signifie qu'on pourra observer la face cachée de la Lune qui sera bien entendu couverte d'océans et de verdure.

A gauche, le terraforming de la Lune n'est pas moins envisageable que celui de Mars et ferait de la Lune, la petite soeur de la Terre. A droite, coucher de Soleil sous une Lune bleue terraformée et excessivement brillante en raison de la réflexion de la lumière solaire dans les mers lunaires. Documents T.Lombry.

Finalement après des générations de travaux et d'investissements, une nouvelle vie pourra alors commencer sur la Lune, le premier astre terraformé par l'homme. Les habitants profiteront des installations des premiers colons établis dans la base lunaire depuis plusieurs siècles et tournant à présent en autonomie totale des ressources terrestres.

Grâce aux gaz à effet de serre, la chaleur reviendra sur la Lune avec son lot de nuages et des effets propres aux conditions lunaires. En raison de sa gravité six fois plus faible que sur Terre, les travaux publics et le transport de marchandise seront facilités tout en se rappelant bien que la masse des objets ne changera pas et qu'ils présenteront donc la même inertie que sur Terre. Comme certains astronautes des missions Apollo en firent l'expérience, si vous faites un faux pas et êtes déséquilibré, il sera aussi difficile que sur Terre de ne pas tomber et tout aussi difficile de vous redresser. De même, si vous voulez déplacer un objet massif, comme sur Terre il faudra vaincre son inertie. S'il est en rotation, vous risquez de tourner avec lui. En cas de collision, le choc ne sera pas amorti et la réaction sera aussi violente que sur Terre.

Enfin, sur le plan géographique ou touristique, la Lune terraformée vaudra le détour. Les vagues par exemple ne feront pas 1 ou 2 mètres de haut mais atteindront 20 mètres de hauteur, la Lune devenant le hot spot favori des surfers. Les autres sportifs comme les joggers et les parachutistes seront aussi favorisés car sous une aussi faible gravité n'importe qui pourra bondir sans élan à 3 mètres de hauteur et restera suspendu dans l'air durant 4 secondes. La course à pied sera aussi facilitée et on pourra même tenter de courir sur les lacs car la faible pesanteur exigera moins de puissance musculaire. Bref, la Lune deviendra une destination touristique à la mode.

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... Si le sujet vous intéresse, consultez l'article sur ces Phénomènes Lunaires Transitoires, les fameux LTP.

Il y a encore de l'activité sur la Lune ! Et plus encore demain ...

Pour plus d'informations

Sur ce site

Liste des reliefs lunaires

Les Phénomènes Lunaires Transitoires

Resolutions & agreements dont le Traité de l'Espace

A propos des missions Apollo

Apollo 40th Anniversary archives (les archives de la NASA)

Apollo Archive

Apollo 11 Anniversary

Le président Nixon téléphone à l'équipage d'Apollo 11 sur la Lune, YouTube, dont voici la transcription

Vidéos restaurées d'Apollo 11, NASA

Les bandes sons d'Apollo 11, NASA/Live365

Apollo 11 log (original) - Le log d'Apollo 11 (résumé)

Apollo Lunar Surface Journal (dont celui d'Apollo XI), NASA

Interview de Neil Armstrong (transcription), NASA, 2001

Tales from the Lunar Module Guidance Computer, Don Eyles, NASA OLD

Simulateur de l'ordinateur de guidage d'Apollo 11 (AGC)

Biomedical Results of Apollo, NASA/JSC

Astronaut biographies, NASA/JSC

NASA Image eXchange (NIX)

Apollo Image Atlas, LPI

Apollo Lunar Surface Journal , NASA

Neil Armstrong nous a quitté (1930-2012), sur le blog

Site d'alunissage d'Apollo 17 - Taurus-Littrow (photo prise par la sonde spatiale LRO à 22 km d'altitude en août 2011)

The Moon Landings Were Not Faked, Dr Jim Scotti/LPI (si vous en doutiez encore!)

Moon Landing Footage Would Have Been Impossible to Fake. Here's Why, Space.com

Moon Base Clavius

Autres ressources

Carte plastifiée de la Lune, amds édition, 2011

Astrovisual Moon Phase (phases lunaires avec le nom des formations), Derekscope

Moon Trek (cartographie virtuelle), NASA

Atlas Virtuel de la Lune (logiciel à télécharger)

Sélénographie (PDF), Jérome Grenier

Atlas des cratères (PDF), Jérome Grenier

Lunaserv, cartographie de la Lune à partir des images de LRO

Lunar Photo Of the Day (LPOD)

The moon Wikispaces

The Geologic History of the Moon (PDF), USGS

The Lunar Sample Compendium, NASA/JSC

Coupes microscopiques de brèches lunaires (Union College)

Photographic Moon Book (PDF), Alan Chu

Atlas de la Lune, Antonin Rükl (version numérisée)

Lunar Map Catalog (cartes numérisées), LPI

Moonpans (photos, documents et maquettes)

Map-A-Planet, USGS

Out of the Cradle

Spacefacts

Simulations et images de la formation de la Lune, Robin Canup, SwRI

Moon to Mars, A Journey to Inspire, Innovate, and Discover (PDF), NASA, 2004

Quelques livres, magazines, BD et romans (cf. détails dans ma bibliothèque dont les rubriques Astronomie et Instruments)

21st Century Atlas of the Moon, C.Wood et M.J.S.Collins, West Virginia University Press, 2013

The Kaguya Lunar Atlas: The Moon in High Resolution, M.Shirao et C.Wood, Springer-Verlag New York, 2011

Lunar Settlements, Haym Benaroya, CRC Press, 2010

NASA Apollo 11. Owner's Workshop Manual, C. Riley/P.Dolling, Haynes Publ., 2009

Voices from the Moon, Andrew Chaikin, Studio, 2009

Digital Apollo - Human and Machine in Spaceflight, D.Mindell, MIT Press, 2008

First Man: The Life of Neil Armstrong, J.Hansen, Simon and Schuster, 2006/2012

Le Grand Atlas de la Lune, T.Legault et S.Brunier, Larousse, 2004

Lunar Sourcebook (aussi en PDF), s/dir Grant H.Heihen et al., Cambridge University Press, 1991

Apollo Expeditions to the Moon, NASA, SP-350, Gov.Printing Office, 1975

The next 50 years on the Moon, Erik Bergaust, G.P.Putnam's Sons, 1974

National Geographic, December 1969 (Apollo 11)

Les premiers hommes sur la Lune, Wernher von Braun, Albin Michel, 1961

Les Aventures de Tintin - On a marché sur la Lune, Hergé, Casterman, 1954/2006

Les Aventures de Tintin - Objectif Lune, Hergé, Casterman, 1953/2006

Autour de la Lune, Jules Verne, Le Livre de Poche, 1870/2017

De la Terre à la Lune, Jules Verne, Le Livre de Poche, 1865/2001

La colonisation de la Lune

Le site de Pat Rawlings (illustrations)

Lunar Settlements, Haym Benaroya, CRC Press, 2010

Lunar Outpost, Erik Seedhouse, Springer-Verlag NY, 2008

Space Enterprise, Philip Robert Harris, Springer-Verlag NY, 2008

The Vision for Space Exploration, NASA (PDF de 1.9 MB)

Vision for Space Exploration, NASA

Constellation program, NASA

Retour sur la Lune

Retour au système solaire

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[3] Wernher von Braun, "Les premiers hommes sur la Lune", Albin Michel, 1961, p52, p58.


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