Où atterrir sur la Lune ?
Gr?ce à l'intelligence artificielle, une équipe de recherche internationale dirigée par l'ETH Zurich a exploré la région lunaire qui se trouve dans l'ombre. Les informations ainsi obtenues sur la nature de la surface permettent d'identifier des sites appropriés pour de futures missions lunaires.
En 1972, les derniers hommes ont atterri sur la Lune - après quoi le programme Apollo a été arrêté. Mais l'intérêt pour la Lune a été ravivé. Après que la Chine a déjà posé un robot sur la face cachée de la Lune en 2020 et hissé un drapeau national à cette occasion, la NASA prévoit d'atterrir dans la région du p?le sud de la Lune entre 2025 et 2028 avec le programme Artemis. Des astronautes seront alors chargés d'explorer cette partie de la Lune.
La glace, un potentiel fascinant
Si la région du p?le Sud est si passionnante, c'est parce que le Soleil s'y déplace toujours le long de l'horizon en raison de l'angle d'inclinaison de la Lune, projetant de longues ombres, parfois permanentes, dans les cratères profonds. Cela signifie qu'il fait incroyablement froid dans ces cratères - avec environ -170° à -240° Celsius, la température s'approche du zéro absolu et est même plus froide que la surface de Pluton. ? des températures plus élevées, la glace se sublimerait très rapidement dans le vide spatial et se transformerait en gaz. Mais dans ce froid, la vapeur d'eau et d'autres substances volatiles peuvent être emprisonnées ou gelées dans et même sur le sol lunaire.
Ce potentiel de glace fait de ces fonds de cratères ombragés des lieux fascinants à explorer. La glace pourrait non seulement fournir des indices sur la manière dont l'eau est intégrée dans le système Terre-Lune, mais elle pourrait également être une ressource importante que les astronautes pourraient utiliser à l'avenir pour leurs propres besoins, pour se protéger des radiations ou comme carburant pour les fusées.
Pas de glace d'eau découverte pour l'instant
Mais beaucoup de choses dans la région du p?le Sud restent dans l'ombre - une équipe internationale de chercheurs a désormais réussi à faire la lumière sur ce sujet. Ils ont développé une méthode permettant de mieux comprendre ces régions de la Lune. Leur travail est publié dans le dernier numéro de la Lettres de recherche en géophysique est paru. Le premier auteur est Valentin Bickel, post-doctorant à la chaire de glaciologie et anciennement à la chaire d'ingénierie géologique de l'ETH Zurich.
L'équipe a utilisé des images prises par la "Lunar Reconnaissance Orbiter Camera". Celle-ci documente la surface de la Lune depuis plus de dix ans. La caméra capte les photons qui sont renvoyés dans les régions d'ombre par les montagnes voisines et les parois des cratères. L'équipe a maintenant réussi à utiliser ces données de manière si efficace à l'aide de l'intelligence artificielle que les zones autrefois obscures sont devenues visibles. En analysant les images, l'équipe a constaté qu'aucune glace d'eau n'était visible dans ces zones d'ombre, bien que son existence ait été prouvée par d'autres instruments. Valentin Bickel explique : "Il n'y a aucune preuve visible de glace pure de surface dans les zones ombragées, ce qui pourrait signifier que toute glace doit être mélangée avec le sol lunaire ou cachée sous la surface".
Planifier des itinéraires de travail
Les résultats publiés dans cette nouvelle publication font partie d'une étude approfondie des sites d'atterrissage potentiels d'Artemis et des possibilités d'exploration de la surface lunaire, menée par le Lunar and Planetary Institute (LPI). Jusqu'à présent, l'équipe a étudié plus d'une demi-douzaine de sites d'atterrissage potentiels pour les missions Artemis. Les conclusions de l'étude pourraient avoir des répercussions directes sur les futures missions, comme par exemple la "Intuitive Machines Mission 2", réalisée à des fins commerciales par une start-up. Il s'agit d'une mission robotique qui doit prélever et analyser les premiers échantillons de sol dans les zones d'ombre du p?le sud lunaire au printemps 2023, avant que les astronautes ne soient envoyés sur la lune. "Nous avons découvert une série de cratères d'ombre et d'autres caractéristiques de surface inconnues jusqu'à présent, qui pourraient être déterminantes pour l'endroit où le robot se posera", explique Bickel.
Les nouvelles recherches permettent de planifier avec précision les itinéraires dans et à travers les régions ombragées en permanence, ce qui réduit considérablement les risques pour les astronautes d'Artemis et les robots utilisés. Gr?ce aux nouvelles images, les astronautes peuvent se rendre à des endroits spécifiques pour y prélever des échantillons et évaluer la répartition de la glace.
Le texte est basé sur le communiqué de presse du Lunar and Planetary Institute (LPI) à Houston.
Référence bibliographique
Bickel, V. T., Moseley, B., Hauber, E., Shirley, M., Williams, J.-P., & Kring, D. A. (2022). Caractérisation cryogéomorphique des régions ombragées dans la zone d'exploration Artemis. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL099530. doi : page externe10.1029/2022GL099530