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De L'Eau sur la Lune ?

Il y a de l'Eau à la Surface de la Lune

F.D. - SCIENCES ET AVENIR N°860 > Octobre > 2018

De L'Eau sur la Lune ?

On appelle lune tout satellite naturel d'une planète, mais la Lune, avec un L majuscule, désigne le seul satellite naturel de la Terre. Par sa visibilité et ses excentricités, la Lune a toujours constitué un sujet d'intérêt pour les humains. Avec la Terre, elle est, à ce jour, le seul astre que l'Homme a pu explorer en personne.

A priori, la quasi absence d'atmosphère et une température supérieure à 100°C au Soleil rend impossible la présence d'eau sur la Lune. Pourtant, les données recueillies par les sondes Clementine et Lunar Prospector à la fin des années 1990 montrent la présence de grandes zones riches en hydrogène, aux pôles sud et nord. Or l'hydrogène est un des constituants de l'eau avec l'oxygène. à la fin de sa mission, la sonde Lunar Prospector a même été précipitée dans le fond d'un cratère censé contenir de la glace d'eau. On pensait que l'écrasement dégagerait de la vapeur d'eau, détectable par les télescopes terrestres, apportant ainsi une preuve supplémentaire de la présence d'eau sur la Lune. Mais aucune molécule d'eau n'a été détectée pendant l'impact. Cependant, la probabilité d'en voir était très faible : la sonde étant petite, l' énergie dégagée lors de l'impact n'était pas forcément suffisante pour vaporiser de l'eau.

Mais d'où pourrait venir cette eau ? L'hypothèse actuellement la plus populaire propose une origine cométaire à l'eau lunaire. Les comètes, de grosses boules de neige sale, en percutant la Lune il y a plusieurs milliards d'années, se seraient vaporisées, créant ainsi une atmosphère provisoire. La vapeur d'eau contenue dans cette atmosphère se serait condensée puis aurait givré sur le sol. La glace située au fond des cratères du pôle sud aurait pu se conserver pendant deux milliards d'années, le fond de ces cratères n'étant jamais exposé aux rayons du soleil (en raison de l'inclinaison très légère de l'axe de la Lune par rapport à l'écliptique, 1,5424°). De même au pôle nord, où l'eau glacée serait protégée par une couche de régolithe de 40 cm d'épaisseur.
Les scientifiques estiment le volume d'eau présent sur la Lune à un milliard de mètres cubes, une quantité suffisante pour rendre son exploitation intéressante par d'éventuels explorateurs. De l'hydrogène et de l'oxygène pourraient en être extraits par des stations alimentées par panneaux solaires ou par énergie nucléaire. Cela rendrait possible une colonisation permanente de la Lune. L'oxygène est en effet indispensable pour que les colons puissent respirer, et l'hydrogène est un carburant pour les fusées. Or transporter régulièrement de l'hydrogène et de l'oxygène depuis la Terre aurait un coût prohibitif (destructeur) pour la Lune.

C.S.M. - PLANÈTE GAÏA > Juin > 2008


En s'écrasant, LCROSS Trouve de l'Eau

Les régions lunaires très froides, comme le cratère Cabeus conservent la glace d'eau.

Le crash volontaire de la sonde LCROSS sur la Lune, le 9 octobre 2009, vient de livrer ses résultats : il y a de la glace d'eau dans les parties froides de notre satellite.

Celle-ci aurait été apportée par les comètes et les astéroïdes. C'est ce que suggèrent différents éléments volatils, tels des hydrocarbures, découverts dans le panache de 19 km de haut, libéré lors de l'impact dans le cratère Cabeus.

CIEL & ESPACE > Décembre > 2010

L'Eau Lunaire se Dérobe Sans s'Évaporer

Le double impact de LCROSS sur la Lune devait soulever un panache de poussière observable depuis la Terre. Mais 10 secondes après la collision, sur cette image d'une résolution de 200 m par pixel du cratère Cabeus (en noir au centre), prise avec le télescope de 5 m du mont Palomar, rien n'est visible.

La glace d'eau lunaire, si elle existe, est décidément bien difficile à mettre en évidence. Après les crashs volontaires des sondes Lunar Prospector en juillet 1999, puis Kaguya en juin 2009, le 9 octobre, c'était au tour de LCROSS de percuter la Lune pour exhumer une éventuelle glace prise dans le sol du pôle Sud. Cette fois, la Nasa avait programmé un double impact. Un Centaure, un étage de fusée de 2,3 tonnes, devait s'écraser sur la Lune à 11h31 TU (13h31 en France), suivi de près par la sonde LCROSS elle-même, 4 minutes plus tard. Objectif : photographier la première collision avec le deuxième bolide afin de détecter la signature de la précieuse molécule d'eau (H2O) dans le nuage de débris projetés alentour. L'évènement devait être spectaculaire, avec un flash provoqué par la libération d'une énergie équivalant à 1,5 tonne de TNT. Or, sur les images prises en direct par LCROSS, à 600 km de distance, aucun éclair n'est venu illuminer la partie du cratère Cabeus plongée dans l'ombre, où l'impact s'est produit. Les scientifiques de la mission ont tout de même annoncé, 2 heures et demie plus tard, la détection d'un minuscule flash de 3 pixels (->) de large sur une image de la séquence filmée.
Quant au nuage de débris, les astronomes de l'observatoire du mont Hopkins claironnaient avoir réussi son observation... sans que ce soit flagrant sur les images enregistrées. Au mont Palomar, où le télescope de 5 m équipé de son optique adaptative observait aussi, le résultat est sans équivoque : pas le moindre panache de poussière. Le télescope spatial Hubble, également de la fête, avait pour mission de détecter la molécule OH, signature de glace vaporisée, grâce à son spectrographe Stis. Mais rien ! En tout cas, rien d'immédiat qui saute aux yeux. Peut-être dans les prochaines semaines. le dépouillement des données récoltées par les sondes et les observatoires révélera-t-il un nuage de poussière lunaire rempli de vapeur d'eau. Mais quelques jours après l'impact, la présence de glace d'eau dans le sol lunaire demeure une hypothèse.

DE L'EAU QUAND MÊME...

Peu avant l'impact de LCROSS, une équipe a annoncé la détection d'eau sur l'ensemble de la Lune à partir de données des sondes Chandrayaan 1 (Inde), Cassini et Deep Impact (États -Unis). "La quantité d'eau découverte correspond en moyenne à un demi-litre sur une surface équivalant à celle d'un terrain de foot. C'est beaucoup plus sec que le plus sec de nos déserts", indique Olivier Groussin, astronome au Laboratoire d'astrophysique de Marseille. Hélas, cette eau, inexploitable, n'est pas celle que cherchent les scientifiques. Elle n'a pas été apportée par des comètes, mais est créée lors de chaque crépuscule, quand le Soleil est rasant, par les protons du vent solaire qui libèrent l'oxygène des roches lunaires pour former des molécules H2O. Une rosée qui s'évapore très vite au Soleil de midi...

CIEL & ESPACE > Novembre > 2009

De la Rosée a été Détectée sur la Lune

Grâce à la sonde Deep Impact, qui étudie la composition interne des comètes, des chercheurs ont identifié des gouttes d'eau dans le sable lunaire.

On la cherchait depuis une cinquantaine d'années, et ni les missions Apollo, ni les satellites en orbite, ni les télescopesterrestres n'avaient permis de la découvrir... Mais cette fois ça y est, c'est sûr : il y a bel et bien de l'eau sur la Lune ! C'est en utilisant la sonde Deep Impact, lancée en 2005 - et qui a découvert de la glace d'eau sur la comète Tempel-1 la même année -, qu'une équipe franco-américaine a détecté la molécule d'H2O dans le sable lunaire. De passage auprès de la Terre avant de viser sa nouvelle cible, la comète Hartley-2, la sonde a croisé la Lune à quelques 5 centaines de milliers de kilomètres. Surprise : l'équipe de la mission a détecté de l'eau sur toute sa surface ! Cette eau - dont la présence a été confirmée par la sonde indienne Chandrayaan-1, en orbite autour de la Lune - se trouve dispersée dans le régolite lunaire (en bleu la signature de l'eau ->), et sa concentration est extraordinairement faible : selon Jessica Sunshine, de l'université du Maryland, "environ 1 litre d'eau par hectare de surface lunaire". L'équipe de planétologues de Deep Impact suppose que ces gouttes d'eau se forment quotidiennement à la surface lunaire, sous l'action du vent solaire : les atomes d'oxygène contenus dans le sol se combineraient aux protons solaires, formant spontanément des molécules d'H2O, lesquelles se sublimeraient peu après. Plutôt que de l'eau, c'est donc une très faible rosée que les astronomes ont découverte dans le désert lunaire, qui demeure l'un des endroits les plus secs du système solaire. Ces molécules d'eau agrégées à la poussière lunaire ne serviront jamais à abreuver des astronautes, même si cette possibilité d'exploitation est déjà utilisée sans vergogne par les avocats du programme de "retour sur la Lune" de la Nasa...

S.R. - SCIENCE & VIE > Novembre > 2009

Un Filon de Glace sur la Lune

De l'eau... des dizaines de litres d'eau glacée dissimulés dans un cratère de la Lune !
Les éjectas vus par la caméra de Lcross 20 secondes après l'impact (->).

La nouvelle a été annoncée avec éclat par la Nasa le 13 novembre. Cette découverte retentissante a été faite après quatre semaines d'analyse des données enregistrées par la petite sonde Lcross. Le 9 octobre, le dernier étage de la fusée Centaur et la sonde Lcross s'étaient en effet écrasés sur un flanc du cratère Cabeus, au pôle sud de la Lune. L'impact devait soulever un vaste panache de matière et, pour l'occasion, les télescopes spatiaux et terrestres avaient été mobilisés. Hélas, la déception fut grande, puisqu'on ne vit rien qu'un mince filet de poussières. Cependant, avant de s'écraser à son tour, Lcross avait transmis des flots de données, notamment spectrométriques, dont l'analyse a permis de détecter la signature de l'eau. Pour Olivier Groussin, chercheur au Laboratoire d'astrophysique de Marseille, "cela confirme qu'une fine couche d'eau se forme en permanence à la surface de la Lune et que cette eau absorbée migre ensuite pour être piégée dans les cratères des pôles". Quoi qu'il en soit, les quantités d'eau pourraient être énormes, car "l'annonce de la Nasa ne concerne que le petit panache soulevé par Lcross. Il y a peut-être beaucoup plus d'eau alentour", s'enthousiasme Olivier Groussin. La nouvelle tombe fort opportunément à l'heure où doit se décider le sort du programme spatial de la Nasa, qui prévoit d'installer une base au pôle sud de la Lune. Ce filon d'eau glacée ne pourrait-il pas alimenter des robinets lunaires ?

S.R. - SCIENCES ET AVENIR > Décembre > 2009


La Lune cachait de l'Eau dans ses Profondeurs

Alors qu'on l'a toujours crue sèche, la Lune contient finalement de l'eau ! Des molécules d'eau ont été décelées dans des billes vitreuses issues d'échantillons de basalte lunaire.

Quelques molécules étaient en effet cachées dans des échantillons de basalte lunaire, ramenés par les missions Apollo 11, 15 et 17 entre 1969 et 1971. Pour les identifier, Alberto Saal de l'université Brown (Etats-Unis) et ses Collègues ont utilisé un spectromètre de masse (SIMS) qui bombarde les roches avec un faisceau d'ions, et analyse ensuite finement les signatures ioniques de chaque composant. Cette eau, cachée dans les profondeurs de la Lune, serait remontée lors d'éruptions, avant de se volatiliser en grande partie à la surface. L'équipe estime que le magma lunaire contenait 745 ppm (partie par million) d'eau avant sa remontée, composition très proche de celle des magmas terrestres au niveau des dorsales médio-océaniques. Une découverte qui ne contredit donc pas le scénario selon lequel la Lune se serait formée à partir de la Terre il y a 4,5 milliards d'années, lorsqu'un planétoïde de la taille de Mars aurait percutè notre planète et éjecté de la matière en orbite. Pourtant, d'autres scientifiques pensent que toute l'eau lunaire a dû être vaporisée lors de cette collision. La mission Lunar Reconnaissance Orbiter, fin 2008, devrait nous apprendre davantage sur cette étonnante découverte lunaire.

L.L. - SCIENCE & VIE > Septembre > 2008

La Recherche d'Eau sur la Lune s'Enlise

Déception chez les scientifiques : aucune trace d'eau n'a été décelée dans le cratère Shackleton. De quoi compromettre les projets de base habitée. C'est au pôle Sud, au fond d'un cratère profond de 4,2 km (flèche), que la sonde aurait dû découvrir des traces d'eau.

Coup dur pour tous ceux qui rêvaient d'une base lunaire habitée : la Lune pourrait bien ne pas contenir d'eau du tout ! La sonde japonaise Kaguya-Selene, en orbite autour de notre satellite naturel depuis fin 2007, n'en a en tout cas pas décelé au fond du cratère Shackleton, celui qui donnait le plus d'espoir aux scientifiques. Une autre sonde, l'américaine Lunar Prospectar, avait en effet décelé beaucoup d'hydrogène dans le sol de cette région du pôle Sud, qui pouvait bien appartenir à des molécules d'eau (H20). De plus, le fond de ce cratère, profond de 4,2 km, est lui-même idéal pour la conservation de la glace : la température n'y dépasse pas les -183°C, tant il baigne dans une obscurité quasi permanente. C'est d'ailleurs pour cette raison que les astronomes de la Japan Aerospace Exploration Agency ont eu tant de difficultés à déterminer s'il cachait ou non de la glace : impossible d'obtenir des images d'un trou aussi sombre ! Ils ont donc dû attendre que le haut de la paroi interne du cratère soit ensoleillé pour qu'il diffuse la lumière vers le fond... qui n'a malheureusement pas réfléchi la lumière comme l'aurait fait un glacier.

B.R. - SCIENCE & VIE > Décembre > 2008

 

   
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