11 Décembre 2019  |  Espace
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 10/2019

Mystérieux «gel lunaire» et succès chinois

Georges Pop

Les médias officiels chinois se sont fait l’écho cet été d’une découverte qualifiée de «bizarre» sur la face cachée de la Lune. Ils ont rapporté qu’au cours de sa lente exploration, le petit rover lunaire Yutu-2 avait repéré au fond d’un modeste cratère, une matière «semblable à un gel», d’origine encore inconnue. Il pourrait peut-être s’agir d’une substance vitreuse produite par un impact météoritique.

Lancé le 7 décembre 2018 avec son atterrisseur, le rover Yutu-2 (Lapin de jade-2 en chinois) s’est posé en douceur le 2 janvier de cette année sur la face cachée de notre satellite, ce qui a constitué une première. La zone d’exploration, le cratère Von Kàrmàn situé dans le bassin de l’Aiken, avait été choisie par l’Administration spatiale nationale chinoise (CNSA) en raison de son grand intérêt géologique: le site comprend en effet de très nombreux vestiges d’impacts météoritiques.
 
L’image du cratère dans lequel fut découvert le fameux «gel» ne permet aucune interprétation. Les Chinois conservent jalousement les images les plus intéressantes. (© CNSA)
 
 
Des découvertes géologiques en cascade
Equipé notamment d’un spectromètre et d’une caméra panoramique, le petit véhicule fit dès sa mise en activation deux découvertes surprenantes: il identifia d’abord la présence de pyroxène à faible teneur en calcium puis d’olivine, deux minéraux jamais observés sur la face visible de notre satellite et vraisemblablement issus de la croûte ou du manteau lunaire. Selon les scientifiques chinois, ces deux éléments, enfouis dans les profondeurs du sous-sol, auraient vraisemblablement été éjectés par l’impact d’une météorite massive. Après quoi, l’océan magmatique qui en aurait résulté se serait progressivement refroidi laissant en surface les reliquats minéraux de cette foudroyante collision. Cette théorie reste cependant sujette à controverse. Elle est encore loin de faire l’unanimité.
La découverte suivante fut encore plus déroutante: au mois d’août, alors qu’il arpentait une zone criblée de petits cratères, Yutu-2 qui avait déjà parcouru 271 m et en était à son huitième jour lunaire d’exploration (un jour et une nuit lunaire durent 29,5 jours terrestres) prit des images qui enflammèrent la curiosité de son équipe au sol. Les Chinois sont très avares en détails. Ils se sont contentés jusqu’ici de préciser que le véhicule qui était sur le point d’entrer en mode «veille» pour se protéger des radiations et des températures extrêmes du jour lunaire fut aussitôt dérouté pour observer et analyser une sorte de «gel brillant d’une couleur inhabituelle» à l’aide de sa caméra infrarouge et de son spectromètre. À l’heure où ces lignes sont écrites, aucune explication n’a encore été fournie. Seule certitude: cette matière se différencie très notablement du régolite qui recouvre le sol de notre satellite, autant par sa couleur, ses reflets que sa consistance.
 
Le rover Yutu-2 est équipé de caméras, d’un spectromètre infrarouge pour mesurer la composition du sol et d’un radar détectant la structure superficielle du sous-sol. Il est le premier engin à rouler sur la face cachée de la Lune. (© CNSA)
 

Un «mystère» non encore résolu
Sur la base des images en noir et blanc diffusées par la CNSA, il a été impossible aux géologues non-associés à la mission de se pencher sur ce «gel» pour donner un avis autorisé. Certains ont cependant émis l’hypothèse que cette substance pourrait bien, elle aussi, avoir été formée à la suite d’un impact météoritique. Il est probable que ce prétendu «gel» ne soit un en réalité qu’un minéral vitrifié qui aurait fondu avant de durcir et non une matière visqueuse, la surface de la Lune étant désespérément sèche.
Ce n’est pas la première fois que le sol lunaire déconcerte les chercheurs: lors de la mission Apollo 17, en 1972, l’astronaute et géologue américain Harrison Schmitt, unique scientifique, douzième et dernier homme à avoir mis le pied sur la Lune, avait observé dans la vallée Taurus-Littrow, site connu pour son volcanisme passé, d’étranges traces orangées sur le sol. Les géologues avaient alors conclu qu’il s’agissait très vraisemblablement de l’empreinte d’une éruption volcanique vieille de quelque trois milliards d’années.
En attendant les conclusions probables des experts chinois sur l’énigmatique «gel» lunaire, il convient d’affirmer que la mission Chang’e 4 (du nom d’une déesse de la mythologie chinoise) à laquelle appartient le rover Yutu-2 est un incontestable succès. Elle fait suite à la mission Chang’e 3 qui a déposé le premier Yutu au nord de la Mer des Pluies sur la face visible de notre satellite. Avec son deuxième «Lapin de jade» la Chine a réussi le premier atterrissage d’un engin spatial sur la face qui nous est dissimulée, ce que ni les Américains, ni les Russes n’avaient fait avant eux.
 
Ce schéma explique la complexité du dispositif de communication entre la Terre et la face cachée de la Lune. (© CNSA)
 
 
Un succès qui inquiète les Américains
Le succès chinois est d’autant plus retentissant que les échecs de deux autres prétendants à la Lune ont montré les difficultés de telles missions. Le 11 avril dernier, la petit atterrisseur israélien Bereshit, (Genèse en hébreux) développée par une équipe privée d’ingénieurs réunis au sein de la société israélienne Spacell a raté son alunissage, en raison d’un dysfonctionnement d’une de ses centrales à inertie. Il s’est tristement écrasé sur le sol de la mer de la Sérénité avec son «équipage» de plusieurs milliers de tardigrades, seule espèce vivante capable de survivre dans le vide spatial. Certains de ces minuscules «oursons d’eau» ont-ils survécu au crash, grâce à leur faculté à passer en cryptobiose (arrêt du métabolisme) ? C’est possible, selon les responsables de la mission ! Quant à la sonde indienne Vikram, elle s’est bien posée près du pôle sud de notre satellite au début du mois de septembre mais l’Organisation de recherche spatiale indienne (ISRO)  a perdu le contact avec elle.
Il est manifeste que les succès de la Chine commencent à inquiéter les États-Unis et peut-être, dans une mesure moindre, la Russie dont les hégémonies spatiales ne sont pas encore menacées, mais déjà contestées. Les Américains empêchent – c’est compréhensible ! – les Chinois d’utiliser les composants «made in USA» pour leurs programmes spatial et militaire. Mais Pékin semble s’en accommoder et affiche crânement ses ambitions, notamment lunaires. La CNSA prévoit de lancer une mission de retour d’échantillons de roches lunaires sans doute l’année prochaine afin de ramener 2 kg de matière lunaire pour la première fois depuis 1976. Les missions habitées ne sont pas négligées pour autant: cette année encore, le directeur de la CNSA, Zhang Kejian, cité par l’agence de presse Chine nouvelle a déclaré: «La Chine ambitionne de bâtir une station de recherche scientifique dans les régions du pôle sud de la Lune et de réaliser des missions lunaires habitées dans une dizaine d’années.» Un Chinois pourrait ainsi poser le pied sur la Lune avant l’horizon 2030.
Décidément, la Chine n’a pas fini de nous surprendre !
 
À propos de la mission Chang’e 4
L’engin est une parfaite réplique de la sonde lunaire Chang’e qui s’est posée sur la face visible de la Lune en 2013. Il comprend un satellite qui s’est placé en orbitaire lunaire le 13 décembre 2018, un atterrisseur et le petit astromobile (rover) Yutu-2 de 140 kg équipé de plusieurs instruments: une caméra, un spectromètre infrarouge pour mesurer la composition du sol et un radar détectant la structure superficielle du sous-sol.
L’atterrisseur dispose, quant à lui, d’un spectromètre radio pour analyser les éruptions solaires. Il s’est posé sur la face cachée de notre satellite le 3 janvier dernier. Un satellite de télécommunications baptisé Queqiao a été placé au point de Lagrange L2 du système Terre-Lune pour assurer le relais, la Lune faisant obstacle aux communications entre Chang’e 4 et la Terre. Queqiao emporte également le Netherlands Chinese Low-Frequency Explorer (NCLE), un instrument scientifique néerlandais développé par ASTRON (Netherlands Institute for Radio Astronomy), pour enregistrer les émissions radio basse fréquence générées lors de l’apparition des premières étoiles et des premières galaxies quelque centaines de millions d’années après le Big Bang.
 
 
Administration spatiale nationale chinoise (CNSA)
www.cnsa.gov.cn


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