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La NASA confirme la présence d'eau sur la face éclairée de la Lune

En annonçant il y a quelques jours qu'une nouvelle découverte passionnante et déterminante pour les futures explorations humaines allait être révélée dans les prochains jours sur la Lune, la Nasa avait ouvert le bal des spéculations. Bonne nouvelle : la Lune se porte bien. Et elle pourrait se montrer plus accueillante que prévu pour les futures missions humaines.

Deux études parues dans la revue Nature Astronomy révèlent qu'il y aurait encore plus d'eau que ce que l'on pensait sur la Lune. L'eau serait piégée sous la forme de glace au sein d'une multitude de cratères miniatures. Mais elle pourrait être utilisée lors des prochaines explorations lunaires, à commencer par la mission Artémis de la Nasa qui vise une présence humaine sur l'astre à partir de 2024.

La Lune a longtemps été considérée comme désespérément aride. Mais en 2008, des scientifiques ont mis au jour des molécules d'eau à l'intérieur du magma ramené par des astronautes des missions Apollo. Il s'agit de glace d'eau, piégée au fond de grands cratères perpétuellement à l'ombre, près des pôles, où les températures sont extrêmement basses.

Des dizaines de milliards de "pièges froids"

La première étude révèle l'existence d'une multitude de micro-cratères retenant en leur fond de la glace d'eau, appelés "pièges froids".

"Imaginez-vous sur la Lune, près de l'un de ses pôles : vous verriez une myriade de petites ombres mouchetant la surface, dont la plupart sont plus petites qu'une pièce de monnaie. Chacune serait extrêmement froide, suffisamment pour abriter de la glace", décrit Paul Hayne du département d'astrophysique de l'Université du Colorado aux États-Unis.

Son équipe a utilisé les données de deux instruments de l'orbiteur de reconnaissance lunaire de la Nasa, LRO. En combinant ces mesures avec des modélisations 3D, ils ont pu reproduire la taille et la répartition des ombres, à des échelles inférieures au millimètre.

Les températures y seraient les mêmes que dans les grands cratères: environ -160°C. Mais ils sont bien plus nombreux : "on en trouve des dizaines de milliards, contre quelques centaines pour les plus grands", détaille Paul Hayne. 

En les ajoutant aux surfaces déjà repérées, la superficie totale d'eau sur la Lune atteindrait 40.000 km2, dont 60% dans le pôle Sud, "suggérant que l'eau est plus répandue sur la Lune qu'on ne le pensait", explique à l'AFP ce chercheur, auteur principal de l'étude.

De l'eau moléculaire issue de chutes d'astéroïdes

La seconde étude apporte en outre la preuve chimique qu'il s'agit bien d'eau moléculaire. Le télescope aéroporté de l'Observatoire stratosphérique pour l'astronomie infrarouge (SOFIA) a fourni de nouvelles données, grâce à l'observation de la Lune à une longueur d'onde plus précise qu'auparavant - à 6 microns au lieu de 3. 

Et pour la première fois, les chercheurs ont pu distinguer nettement la molécule H2O (la formule chimique de l'eau) d'un autre composé chimique (l'hydroxyle, OH) auquel elle est mélangée.

Mais d'où vient cette eau ? Probablement de la chute d'astéroïdes qui ont percuté la Lune, il y a des milliards d'années - la même source, pense-t-on, que pour la Terre. Les molécules d'eau éjectées lors de la chute des ces corps seraient tombées au fond de ces cratères, où elles sont restées "piégées à jamais" par le froid, explique Francis Rocard, spécialiste du système solaire au Centre national d'études spatiales (CNES).

Une étape plus accessible vers Mars ?

Si on arrive à mettre au point des techniques d'extraction, cela représenterait une ressource potentielle pour de futures missions spatiales, notamment la Lunar Gateway, la future mini-station qui sera assemblée en orbite lunaire.

Pour les futures missions habitées vers Mars par exemple, on pourrait imaginer de "décoller de la Terre, faire un arrêt à la station service que sera la Lunar Gateway, d'où seraient envoyées des sondes sur la surface lunaire récolter de l'eau, et ainsi faire le plein nécessaire à l'équipage effectuant le voyage vers Mars", poursuit Francis Rocard, qui n'a pas participé aux études.

"Cela ferait baisser le coût du programme, car c'est moins cher que d'emmener l'eau depuis la surface de la Terre", souligne l'astrophysicien français, soulignant que le voyage vers Mars dure six mois.

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