Ramener les humains sur la lune — « cette fois pour rester » — nécessitera l’exploitation des ressources lunaires, disent les responsables de la NASA et les défenseurs de l’exploration.
La ressource la plus importante, du moins à court terme, est la glace d’eau, qui est abondante sur les sols des cratères polaires ombragés en permanence. On pense que la glace trouvée dans ces « pièges à froid » est stable et accessible.
Mais il peut y avoir d’autres taches sur la lune qui pourraient produire un filon mère de données scientifiques — ainsi que les ressources nécessaires pour soutenir l’occupation humaine du voisin céleste de la Terre.
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Ce sont les fosses
Les chercheurs ont identifié des « fosses » sur la lune, qui sont probablement des « puits de lumière » de tubes de lave – des portes géologiques menant à des tunnels souterrains autrefois remplis de lave.
S’ils donnent effectivement accès à des tubes de lave, les puits de lumière pourraient changer la donne pour l’exploration lunaire humaine, a déclaré le scientifique en chef de la NASA Jim Green. Les tubes de lave sont protégés de l’environnement hostile de la surface lunaire, bombardée par les radiations et soumise à des températures extrêmes. Un jour lunaire dure environ 29 jours terrestres, ce qui signifie que les emplacements de surface supportent environ deux semaines consécutives de lumière du jour suivies de deux semaines d’obscurité.
Routes connectives?
» Il y a un certain nombre de choses sur la lune qui vont être des surprises « , a déclaré Green.
« Nous devons y entrer », a-t-il ajouté, en référence aux puits de lumière lunaires. « Nous devons vérifier. Peut-être qu’il y a beaucoup d’eau dans ces puits de lumière? On ne sait pas. On les trouve partout sur la lune. »
Un réseau de tubes de lave suggérerait des couloirs protégés, exempts de variations de température, de radiations bombardantes et de météorites menaçantes. Ils pourraient également offrir une capacité d’habitat beaucoup plus grande pour les futurs explorateurs lunaires.
« Nous pourrions réellement y construire des routes connectives », a déclaré Green Space.com . » Cela pourrait être un tout nouveau monde pour nous. C’est un autre changeur de jeu absolu. »
Plus de données nécessaires
Nous n’avons pas encore assez d’informations pour déterminer si les puits de lumière sur la lune représentent une chaussée souterraine interconnectée, a déclaré Pascal Lee, scientifique planétaire à l’Institut SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Il est également président du Mars Institute et directeur du projet NASA Haughton Mars au Centre de recherche Ames de la NASA à Mountain View, en Californie.
« Pour commencer, toutes les fosses sur la lune ne sont pas nécessairement des puits de lumière en tube de lave », a déclaré Lee Space.com . Il a dit que certains pourraient être associés à des cavités souterraines isolées.
« Deuxièmement, il ne faut pas s’attendre à ce que tous les tubes de lave d’une région donnée soient interconnectés », a-t-il ajouté. « En effet, certains pourraient s’être formés à des moments différents, et pourraient courir à différents niveaux ou profondeurs sous terre. »
Labyrinthe de couloirs ?
Lee a également déclaré que si certains tubes de lave sur Terre ont des murs et des sols lisses, la plupart ont des surfaces très rugueuses et des tas de débris sur leurs sols.
« Nous ne savons pas à quel point les tubes de lave sur la lune pourraient être rugueux, mais le terme de chaussée souterraine semble optimiste », a déclaré Lee. « En tout cas, à mon avis, ce n’est pas que les fosses sur la lune conduiraient à un dédale de couloirs souterrains qui les rend les plus intéressants — même si c’est fascinant — mais le fait qu’ils donnent accès à un environnement radicalement différent de la surface, quelle que soit la forme que pourrait avoir cet environnement souterrain. »
Après tout, toute cavité souterraine sur la lune fournirait un blindage — contre les fluctuations de température, le rayonnement spatial, le bombardement micrométéoritique et le sablage des moteurs-fusées des engins spatiaux d’atterrissage ou de départ.
Collecte d’eau
Les fosses candidates récemment identifiées à l’intérieur du cratère Philolaus près du pôle nord de la lune sont les plus intrigantes pour Lee.
« Il pourrait s’agir de puits de lumière associés à un réseau de tubes de lave formés non pas dans des coulées de lave volcanique, mais dans une nappe de fonte d’impact, le bassin temporaire de roche en fusion qui se trouvait à l’intérieur du cratère Philolaus suite au grand impact qui a créé le cratère », a-t-il déclaré.
Il est intéressant de noter, a déclaré Lee, que les fosses candidates à l’intérieur de Philolaus sont situées à une latitude si élevée que la lumière du soleil n’entrerait jamais dans les grottes sous-jacentes.
« Ceux-ci seraient dans une obscurité perpétuelle et si froids que la glace pourrait y être piégée à froid, un peu comme dans les régions d’ombre permanente aux pôles réels de la lune », a déclaré Lee.
Explorer des fosses à haute latitude sur la lune pourrait donc offrir une opportunité supplémentaire de récolter de l’eau sur notre voisine lunaire, a déclaré Lee.
Données vitales
Pendant ce temps, les chercheurs ont commencé à évaluer la viabilité des habitats lunaires souterrains.
Anahita Modiriasari, chercheuse postdoctorale à la Lyles School of Civil Engineering de l’Université Purdue, et ses collègues ont évalué l’imagerie lunaire, reconstruite en un modèle 3D pour évaluer les tubes de lave comme habitat potentiel pour les humains sur la lune. C’est une tâche qu’un rover ou un drone pourrait potentiellement accomplir sur la surface lunaire.
Le travail fait partie du Resilient ExtraTerrestrial Habitats (RETH) de Purdue, un projet qui étudie la valeur des futurs habitats humains sur la lune ou Mars.
« Toutes ces données collectées sont vitales », a déclaré Modiriasari. « Nous l’utilisons pour construire un modèle avancé de la taille, de la résistance et de la stabilité structurelle du tube de lave », a-t-elle déclaré. Par exemple, que se passe-t-il pendant une activité sismique? Que se passerait-il si une météorite frappait?
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Micro-roving
Dans un autre développement, le programme Innovative Advanced Concepts (NIAC) de la NASA a récemment attribué un contrat de phase 3 à des chercheurs développant des technologies robotiques pour permettre l’exploration des fosses lunaires.
La mission « Skylight » est dirigée par William Whittaker de l’Université Carnegie Mellon. Le prix du NIAC aidera Whittaker et son équipe à trouver des moyens d’explorer et de modéliser une fosse lunaire. Cela nécessitera une micro-exploration rapide et autonome, qui permet une exploration significative en une seule période de lumière du jour lunaire.
Selon Whittaker, la descente et l’exploration du sous-sol lunaire viendront, mais il faut d’abord répondre à des questions « spécifiques à la fosse » depuis la surface: Dans quelle mesure les jantes sont-elles navigables? Y a-t-il des grottes? Y a-t-il des itinéraires de rappel ? Quelle est la morphologie ?
Plus précisément, une mission de ce type créerait et relierait le premier modèle 3D haute résolution, de qualité scientifique, d’une vaste fosse planétaire, a déclaré Whittaker.
» Cette initiative mûrit et fait évoluer cette technologie. Les innovations technologiques sont l’autonomie d’exploration, la modélisation 3D in situ, le micro-itinérant rapide et lointain et les moyens agrégés pour réaliser une mission en une semaine « , a déclaré Whittaker.
Les questions sans réponse de l’exploration des tubes de lave ne sont pas seulement technologiques. Les questions de droit de l’espace se profilent également, comme pour tous les aspects de l’utilisation et de la colonisation des ressources lunaires.
« Des domaines de recherche potentiellement passionnants ne peuvent être revendiqués par souveraineté, par utilisation ou occupation, ou par tout autre moyen », a déclaré Joanne Gabrynowicz, professeur émérite de droit spatial à l’Université du Mississippi et rédactrice en chef émérite au Journal of Space Law.
» Faire des choses comme creuser des couloirs et construire des routes pourrait facilement être interprété comme faire une réclamation par l’usage ou par d’autres moyens. Ceci est interdit par le Traité sur l’espace extra-atmosphérique « , a déclaré Gabrynowicz. « Les États-Unis et toutes les nations spatiales y sont parties. Un lieu à haute valeur scientifique nécessitera un accord international concernant son utilisation et qui peut y accéder. »
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Leonard David est l’auteur du livre récemment publié, « Moon Rush: The New Space Race » publié par National Geographic en mai 2019. Un écrivain de longue date pour Space.com , David fait des reportages sur l’industrie spatiale depuis plus de cinq décennies. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom ou Facebook.
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