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© LUIS ROBAYO/AFP PHOTO

Espace

La Lune, nouvelle cible des agences spatiales 

Missions robotisées, vols habités, station en orbite, base au sol… Cinquante ans après Apollo 8, le premier vol habité autour de la Lune, les projets se multiplient

C’était le 21 décembre 1968. Ce jour-là, l’équipage d’Apollo 8 décollait du Centre spatial Kennedy pour un voyage qui fera date dans l’histoire de la conquête spatiale: le premier vol habité en direction de la Lune. Consistant en dix révolutions autour de notre satellite sans atterrissage, la mission reviendra triomphalement sur Terre au bout de six jours. Elle donnera une longueur d’avance aux Etats-Unis, opposés aux Soviétiques dans la «course à la Lune».

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Alors que l’on s’apprête à célébrer le cinquantenaire de cet exploit, l’astre sélène revient au centre des préoccupations des agences spatiales. Dernière annonce sensationnelle en date: le 11 décembre 2017, le président américain Donald Trump a signé la Space Policy Directive 1, visant à renvoyer des astronautes états-uniens vers la Lune en préparation d’une mission habitée vers Mars. «Cette fois, a-t-il annoncé – Jack Schmitt, le dernier membre de l’équipage d’Apollo 8 encore vivant à ses côtés –, il ne s’agira pas seulement de planter notre drapeau et de laisser notre empreinte. Nous établirons une base pour une mission vers Mars et peut-être au-delà.»

Certes, depuis le 11 décembre 1972 et l’aventure d’Apollo 17, aucun homme n’est retourné sur la Lune. Et il est vrai que l’étude de cette dernière par des moyens robotisés fut longtemps négligée au profit d’autres objectifs comme l’exploration du système solaire, la surveillance de la Terre, le déploiement de télescopes spatiaux ou l’assemblage de stations orbitales. «Mais du point de vue des vols non habités, le retour à la Lune est amorcé depuis la fin des années 1990», indique Bernard Foing, directeur du Groupe de travail international d’exploration lunaire (ILEWG) et senior advisor du directeur général de l’Agence spatiale européenne (ESA).

Atterrissage sur la face cachée de la Lune

De Lunar Prospector (NASA) en 1998 à Chang’e 3 (Chine) en 2013 en passant par Smart 1 (ESA), Selene (JAXA), Chandrayaan-1 (ISRO) ou encore LRO-LCross et Grail (NASA) en 2003, 2007, 2008, 2009 et 2011, ce sont plus d’une douzaine de missions – dont certaines se poursuivent toujours – qui au cours de ces vingt dernières années ont survolé, tourné, impacté ou visité en surface l’objet céleste. Et ce n’est pas terminé: la seule année 2018 devrait voir, outre l’envoi de «nanosatellites» à caractère éducatif, l’Inde et la Chine lancer, dans le cadre des missions Chandrayaan-2 et Chang’e 4, d’autres orbiteurs, atterrisseurs et robots. La première au printemps dans les environs du pôle Sud lunaire. La seconde en deux étapes, en juillet et en décembre, en vue du premier atterrissage de l’histoire sur la face cachée de la Lune!

En revanche, le fameux Google Lunar Xprize, ce concours qui devait récompenser l’équipe à même de faire rouler, grâce à des capitaux privés, un robot sur 500 mètres à la surface de l’astre n’aura pas lieu: la fondation Xprize, parrainée par Google, a annoncé le 23 janvier que la compétition s’achevait sans vainqueur. De même, le premier vol touristique sans alunissage annoncé par Elon Musk, le patron de SpaceX, ne partira pas cette année, s’il survient un jour: l’entreprise – comme sa concurrente Blue Origin du fondateur d’Amazon Jeff Bezos, qui développe une fusée New Glenn capable d’atteindre la Lune – a accumulé des retards dans la conception de son lanceur Falcon Heavy et de la version habitée de sa capsule Dragon.

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Exploration de «l’espace profond»

Tous ces engins n’ont pas, loin de là, une finalité scientifique. Ils visent souvent des objectifs collaboratifs, techniques, commerciaux et éducatifs. Pour certaines nations comme la Chine ou l’Inde, la Lune, située à trois jours de voyage seulement de la Terre, fournit un cadre où tester dans des conditions réelles des démonstrateurs et acquérir ainsi le savoir-faire nécessaire à l’exploration de l’«espace profond», la région du système solaire échappant à l’attraction gravitationnelle de la Terre et cible de futures missions de prestige.

Des projets d’infrastructures lunaires permanentes, en orbite ou au sol, sont bel et bien sérieusement étudiés dans le cadre du projet de première expédition humaine vers Mars

Ils n’en ont pas moins permis d’approfondir les connaissances sur notre satellite. «Les premières cartes de l’ensemble de la surface de la Lune détaillant sa topographie, sa composition, son champ magnétique et sa gravité ont été réalisées au cours de ces deux dernières décennies par des missions comme Lunar Prospector, Grail ou LRO», constate Mark Wieczorek, directeur de recherche CNRS à l’Observatoire de la Côte d’Azur, spécialiste de la structure profonde de notre satellite, qui déplore toutefois qu’aucun des alunisseurs modernes n’emporte à son bord de sismomètres à même de livrer des renseignements sur les caractéristiques encore mystérieuses du noyau lunaire.

Infrastructures lunaires permanentes

Georges Meylan, professeur émérite à l’EPFL et président du conseil d’administration de l’International Space Science Institute (ISSI), indique: «En analysant ces données, les astronomes ont pu établir que certaines régions sélénites sont presque perpétuellement éclairées par le Soleil quand d’autres, situées au fond de cratères polaires, ne voient jamais le jour et sont probablement riches en glaces.» Ces découvertes ont contribué à relancer les spéculations sur la possibilité d’installer à la surface de notre satellite des panneaux solaires et des installations capables d’exploiter son eau en vue d’une future colonisation.

De fait, des projets d’infrastructures lunaires permanentes, en orbite ou au sol, sont bel et bien sérieusement étudiés dans le cadre du projet de première expédition humaine vers Mars. Outre un budget faramineux – la NASA avance le chiffre de 210 milliards de dollars –, la préparation de cette dernière se fera par étapes successives afin d’acquérir, progressivement, les technologies et les équipements nécessaires à un tel voyage. Le programme Constellation de la NASA, lancé en 2004, a d’abord envisagé, comme première phase, un envoi d’astronautes sur la Lune pour des missions de longue durée. Annulé en 2010 par le président Obama, il a été remplacé cinq ans plus tard, après l’abandon d’un projet de mission habitée vers un astéroïde, par le concept de Deep Space Gateway.

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«L’idée est de remplacer à terme la Station spatiale internationale (ISS), dont la fin est programmée pour 2024, mais qui pourrait fonctionner jusqu’en 2028, par une autre en révolution autour de la Lune», explique Francis Rocard, responsable du programme d’exploration du système solaire à l’agence spatiale française, le CNES. Placée sur une orbite stable dite NRHO (near rectilinear halo orbit), cette nouvelle base jouerait le rôle d’une sorte d’avant-poste d’où partiraient et où viendraient s’amarrer les vaisseaux chargés d’explorer les objets lointains: astéroïdes, Mars et autres corps célestes.

La Lune, on y est déjà allé. On a ramené des centaines de kilos de roches lunaires et on n’a rien trouvé d’intéressant

Jean-Yves Le Gall, président de l’agence spatiale française

Les pièces nécessaires à sa construction et à son entretien, de même que son personnel, seraient transportés sur place à bord d’une nouvelle génération d’engins tels que la capsule Orion (dont le module de service serait fourni par l’ESA) et son lanceur SLS (Space Launch System), actuellement développés par la NASA. Un premier vol automatisé vers la Lune est prévu pour décembre 2019. Et un second, habité, pourrait survenir vers 2021.

«Bien qu’elle s’inscrive dans la ligne de son prédécesseur en maintenant l’objectif d’un vol habité vers Mars, la directive de Donald Trump apparaît par conséquent décalée avec ces plans, puisqu’elle évoque l’envoi d’astronautes au sol, et non plus seulement une station en orbite», remarque Francis Rocard. Au passage, elle apporte de l’eau au moulin au concept de «village lunaire» défendu depuis 2015 par le directeur général de l’ESA, Johann-Dietrich Wörner.

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Celui-ci vise à créer une «communauté» mondiale de partenaires privés et institutionnels, travaillant ou non dans le domaine du spatial, intéressés par la mise en place d’infrastructures à la surface de la Lune. Une idée qui semble ne pas séduire tout le monde, même parmi les pays membres de l’ESA. «D’accord, c’est plus facile de voyager sur la Lune que sur Mars, mais je connais nombre de scientifiques qui travaillent sur Mars et aucun chercheur qui s’intéresse encore à la Lune. On y est déjà allé. On a ramené des centaines de kilos de roches lunaires et on n’a rien trouvé d’intéressant», déclarait, le 16 janvier dernier encore, Jean-Yves Le Gall, le président du CNES, l’agence spatiale française.

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