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La NASA a une idée sur le lieu d’implantation de la base lunaire de la mission Artemis

Installer une base avancée sur la Lune n’est pas une chose aisée. C’est pourquoi les scientifiques et les ingénieurs ont cherché le lieu le plus propice à cette mission.

Les astronautes de la première mission habitée du programme Artemis, qui pourrait prendre du retard, resteront le plus souvent dans la capsule de commandement. Néanmoins de futures missions vont avoir besoin d’un camp de base s’ils veulent rester sur place plus longtemps alors que notre satellite est dépourvu d’atmosphère.

Concept d'atterrisseur lunaire.
Concept d’atterrisseur lunaire. Source : NASA

La Lune est un endroit cruel. C’est pourquoi les scientifiques et ingénieurs aident actuellement la Nasa à définir le meilleur emplacement possible. Le camp serait établi au pôle sud pour que les astronautes puissent avoir le nécessaire à leur survie sur place. Il faut assez de lumière du soleil pour alimenter la base alors que l’ombre des cratères donnerait accès à de l’eau gelée.

Les points d’altitude plus élevés sont plus éclairés grâce à l’inclinaison de la Lune. Néanmoins, la zone d’atterrissage doit être plate pour éviter la dispersion des débris. Cela peut paraître contradictoire, mais les scientifiques qui travaillent la question semblent convaincus que cela ne l’est pas.

Le pôle sud, un endroit idéal ?

« À l’heure actuelle, le pôle sud est largement envisagé. Il n’y a pas de zone spécifique dont on peut parler pour le moment. Mais les conditions seront très certainement uniques, » déclare Daniel P. Moriarty, un scientifique de la NASA qui participe à la planification du camp de base. « Parce que la Lune a une faible inclinaison, l’ensoleillement des pôles est quasi constant. »

Si la Terre offre des jours plus longs en été et des hivers plus sombres, c’est à cause de son inclinaison de 23,5 degrés. A contrario, la Lune ne s’incline que de 1,5 degré. Ce qui signifie que, quelle que soit la période de l’année, la lumière du jour est constante sur les pôles. Un astronaute debout au sommet d’une colline du pôle sud recevrait à tout moment, avant la tombée de la nuit, à peu près la même quantité de lumière. Notre étoile brille toute la journée de la même hauteur et semble simplement flotter à l’horizon. Voici une simulation de la NASA de ce que verrait l’équipe sur place :

Il y a des parties du pôle sud qui reçoivent plus de lumière que d’autres. Pour que la base capte les rayons du soleil pendant une durée maximale, elle devrait être construite le plus haut possible, comme au sommet d’un cratère. L’angle que le soleil forme avec les pôles est faible ce qui explique que les bords d’un cratère soient très lumineux alors que le fond reste en permanence dans l’ombre.

Des écarts de température extrêmes

« Parce que la Lune n’a pas d’atmosphère, il n’y a quasi aucune redistribution de chaleur. Les parties ensoleillées sont chaudes (équivalentes à celles de la Terre ou à peine plus) alors que les zones à l’ombre se refroidissent très vite, » déclare Moriarty. « Ces conditions géniales (NDLR, celles du pôle sud) offrent à la fois la possibilité de récupérer beaucoup d’énergie solaire et d’atténuer les grands écarts de température. »

Le fond des cratères qui ne voit jamais la lumière offre des étendues d’eau gelées utiles aux astronautes. En plus de fournir la boisson, celle-ci peut fournir par électrolyse de l’oxygène, pour respirer, et de l’hydrogène, comme carburant. Oxygène qui pourrait également être récupéré directement dans la poussière de la Lune. Tout ce qui peut être trouvé ou produit sur place permet de réduire le poids et donc le coût des éléments nécessaires à la survie.

Dans le futur, la Lune pourrait servir de station-service pour les missions en direction de Mars. Le seul problème c’est que la température est tellement basse dans ces zones que les astronautes devront envoyer des robots pour collecter l’eau. Au fond d’un cratère, la température peut descendre jusqu’à -237 °C.

Choisir la zone d’atterrissage

Une fois le lieu de campement choisi, il faut prévoir la zone d’atterrissage. Celle-ci doit être plane, pour éviter que le module ne bascule, et dégagée sur au moins 800 mètres pour éviter de recevoir une couche de régolithe lunaire. La poussière de la Lune peut, à elle seule, endommager les instruments hypersensibles. Il faut savoir qu’en l’absence de processus géologiques, aucun phénomène d’érosion n’adoucit les arêtes tranchantes des particules de verre et de roche. Il faudrait donc trouver idéalement un endroit plat entouré de reliefs pour éviter la diffusion des débris soulevés.

Avoir un camp au pôle sud permettrait également d’avoir un pied du côté face à la Terre et l’autre sur la face cachée de la Lune. « The dark side of the moon » n’est pas qu’un album des Pink Floyd, c’est aussi un endroit mystérieux, ayant une croûte plus épaisse et remplie de cratères. Peut-être, la différence d’éclairage des deux faces a quelque chose à voir dans l’histoire, mais seuls les échantillons prélevés sur place seront susceptibles d’apporter des éléments concrets de réponse.

« La différence entre les 2 faces est définitivement l’un des plus grands mystères de la Lune » déclare Moriarty. « Parce que le pôle sud est à la transition des deux, c’est un excellent endroit où aller pour prélever des échantillons importants à la compréhension de ces différences. »

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