Exploration de la Lune - Définition

Introduction

L'astronaute Harrison Schmitt se tenant debout à côté du rocher Taurus-Littrow durant la troisième sortie extra-véhiculaire de la mission Apollo 17

L'exploration de la Lune débute avec le lancement des premiers programmes spatiaux dans les années 1950. Les programmes soviétique Luna et américain Ranger inaugurent une série de missions d'exploration au moyen de sondes spatiales dont l'objectif principal est de cartographier et d'identifier les principales caractéristiques de l'environnement lunaire. Cette phase culmine avec le premier pas de l'homme sur la Lune par l'américain Neil Armstrong le 21 juillet 1969, dans le cadre de la mission Apollo 11. Les données recueillies confirment l'image qui s'était progressivement dessiné au 20ème siècle d'un monde froid et mort, dépourvu de ressources.

Dans le contexte de la Guerre froide, l'exploration de la Lune est davantage motivée par la lutte entre les deux superpuissances de l'époque - les États-Unis et l'Union soviétique - que par la recherche scientifique même si le programme Apollo a permis de ramener près de 380 kg de roches lunaires sur Terre. À la même époque le programme lunaire habité soviétique est abandonné après les échecs rencontrés par le lanceur. Cet échec est en partie compensé par l'envoi réussi des deux rovers Lunokhod (1970). Mais avec la fin du programme Apollo, l'exploration spatiale se détourne de la Lune pour se porter vers des planètes plus lointaines associées à des enjeux scientifiques plus importants.

Le projet Constellation de la NASA démarré en 2004 et qui a pour objectif l'envoi de missions habitées vers la Lune dans les années 2020, relance les missions d'exploration scientifique de la Lune. Le programme Lunar Precursor Robotic (2009-) et certaines missions du programme Discovery lancés par les États-Unis doivent parachever les travaux entamés 50 ans auparavant en particulier dans la région des pôles où la présence d'eau est envisagée. Parallèlement de nouvelles nations spatiales - le Japon dès 1990, la Chine en 2007 et l'Inde en 2008- lancent des sondes spatiales vers la Lune car sa proximité permet d'acquérir plus facilement la maîtrise de ce type de mission complexe. Mais le 1er février 2010, le président Barack Obama a annoncé l'annulation du projet Constellation, après y avoir investi plus d'un milliard de dollars.

Les premières missions du programme Luna

Dès le début de la conquête spatiale, des missions d'exploration sont envoyées vers la Lune. Les soviétiques sont à l'origine de plusieurs premières dans le cadre du programme Luna. La sonde Luna 1 effectue le premier survol de la Lune en janvier 1959. Le premier objet fabriqué par l'homme à atteindre la Lune est la sonde soviétique Luna 2, qui s'y écrase le 14 septembre 1959. La face cachée de la Lune a été photographiée pour la première fois le 7 octobre 1959 par la sonde automatique Luna 3. Luna 9 est la première sonde à se poser en douceur sur la Lune ; elle retourne des photographies de la surface lunaire le 3 février 1966. Enfin le premier satellite artificiel de la Lune est la sonde soviétique Luna 10, lancée le 31 mars 1966. Luna 12 retransmet des images TV de la Lune en octobre 1966.

Le programme Apollo

Les différents sites d'alunissage

Le 25 mai 1961, le président Kennedy annonce que les astronautes américains atterriront sur la Lune avant la fin de la décennie. Il lance ainsi le programme Apollo qui grâce à une mobilisation sans précédents de moyens humains et de ressources financières permettra d'atteindre l'objectif fixé.

Le 24 décembre 1968, les membres de l'équipage d'Apollo 8 (Frank Borman, Jim Lovell, et William Anders) sont les premiers humains à apercevoir directement la face cachée de la Lune. Apollo 10 simule une mission lunaire, avec séparation d'un véhicule lunaire, qui s'éloigne du vaisseau principal, mais ne se pose pas. Le premier atterrissage humain eut lieu le 20 juillet 1969. Ce fut le point culminant de la course spatiale engagée entre les États-Unis et l'URSS, alors en pleine guerre froide. Le premier astronaute à poser le pied sur la Lune est Neil Armstrong, le capitaine de la mission Apollo 11. Six missions Apollo en tout se poseront sur la Lune. Les derniers hommes à marcher sur le sol lunaire sont le scientifique Harrison Schmitt et l'astronaute Eugene Cernan, au cours de la mission Apollo 17 en décembre 1972. Au total, douze hommes marchèrent sur la Lune.

Le bilan scientifique, s'il n'est pas proportionnel à l'investissement consenti, n'en est pas moins important. Plus de 380 kg de roches lunaires sont ramenées sur Terre. Un ensemble d'instruments scientifiques, l'ALSEP, est déposé par 5 des 6 missions et fournit des données jusqu'en 1977. Les instruments de l'ALSEP sont différents suivant les missions : spectromètre, magnétomètre, détecteur sismique passif et actif, gravimètre, ...). Les informations recueillies par les astronautes portent sur la composition du sol, la structure interne de la Lune, le rayonnement, la composition atmosphérique. Un véhicule, le rover lunaire, disponible à partir d'Apollo 15, permet d'élargir le rayon d'action des astronautes qui passe de quelques centaines de mètres à une dizaine de km entre Apollo 11 et Apollo 17.