Il ne serait pas exagéré de dire que nous vivons à une époque d'exploration spatiale renouvelée. En particulier, la lune est devenue le point focal d'une attention croissante ces dernières années. En plus de la récente directive du président Trump à la NASA de retourner sur la lune, de nombreuses autres agences spatiales et sociétés aérospatiales privées planifient leurs propres missions sur la surface lunaire.

Un bon exemple est le programme d'exploration lunaire chinois (CLEP), autrement connu sous le nom de programme Chang'e. Nommé en l'honneur de l'ancienne déesse lunaire chinoise, ce programme a déjà envoyé deux orbiteurs et un atterrisseur sur la lune. Et plus tard cette année, la mission Chang'e 4 commencera à partir pour la face cachée de la lune, où il étudiera la géologie locale et testera les effets de la gravité lunaire sur les insectes et les plantes.

La mission consistera en un orbiteur relais lancé à bord d'une fusée Longue Marche 5 en juin 2018. Ce relais prendra orbite autour du point Lagrange L2 Terre-Lune, suivi du lancement de l'atterrisseur et du rover environ six mois plus tard. En plus d'une suite d'instruments avancés pour l'étude de la surface lunaire, l'atterrisseur transportera également un conteneur en alliage d'aluminium rempli de graines et d'insectes.

Comme Zhang Yuanxun – concepteur en chef du conteneur – a déclaré au Chongqing Morning Post (selon China Daily) :

"Le conteneur enverra des pommes de terre, des graines d'arabidopsis et des œufs de vers à soie à la surface de la lune. Les œufs éclosent en vers à soie, qui peut produire du dioxyde de carbone, tandis que les pommes de terre et les graines émettent de l'oxygène par photosynthèse. Ensemble, ils peuvent établir un écosystème simple sur la lune."

La mission sera également la première fois qu'une mission est envoyée dans une région inexplorée de l'autre côté de la lune. Cette région n'est autre que le Pôle Sud-Bassin d'Aitken, une vaste région d'impact dans l'hémisphère sud. Mesurant environ 2, 500 km (1, 600 mi) de diamètre et 13 kilomètres (8,1 mi) de profondeur, c'est le plus grand bassin d'impact sur la lune et l'un des plus grands du système solaire.

Ce bassin est également source de grand intérêt pour les scientifiques, et pas seulement à cause de sa taille. Dans les années récentes, il a été découvert que la région contient également de grandes quantités de glace d'eau. On pense que ceux-ci sont le résultat d'impacts de météores et d'astéroïdes qui ont laissé de la glace d'eau qui a survécu en raison de l'ombrage permanent de la région. Sans soleil direct, la glace d'eau dans ces cratères n'a pas été soumise à la sublimation et à la dissociation chimique.

Depuis les années 1960, plusieurs missions ont exploré cette région depuis l'orbite, dont l'Apollo 15, 16 et 17 missions, l'orbiteur de reconnaissance lunaire (LRO) et l'orbiteur indien Chandrayaan-1. Cette dernière mission (qui a été montée en 2008) consistait également à envoyer la sonde d'impact lunaire à la surface pour déclencher la libération de matière, qui a ensuite été analysé par l'orbiteur.

La mission a confirmé la présence de glace d'eau dans le cratère d'Aitken, une découverte qui a été confirmée environ un an plus tard par le LRO de la NASA. Grâce à cette découverte, plusieurs membres de la communauté de l'exploration spatiale ont déclaré que le bassin pôle Sud-Aitken serait l'emplacement idéal pour une base lunaire. A cet égard, la mission Chang'e 4 étudie la possibilité même que des humains vivent et travaillent sur la lune.

En plus de nous en dire plus sur le terrain local, il évaluera également si les organismes terrestres peuvent ou non se développer et prospérer dans la gravité lunaire, soit environ 16 % de celle de la Terre (ou 0,1654 g). Des études antérieures menées à bord de l'ISS ont montré qu'une exposition à long terme à la microgravité peut avoir des effets considérables sur la santé, mais on sait peu de choses sur les effets à long terme d'une gravité plus faible.

L'Agence spatiale européenne s'est également prononcée sur la possibilité de construire un village lunaire international dans la région polaire sud d'ici les années 2030. Intrinsèque à cela est la mission proposée de retour d'échantillons polaires lunaires, un effort conjoint entre l'ESA et Roscosmos qui impliquera l'envoi d'une sonde robotique au pôle Sud de la lune-bassin d'Aitken d'ici 2020 pour récupérer des échantillons de glace.

Autrefois, La NASA a également discuté d'idées pour la construction d'une base lunaire dans la région polaire sud. De retour en 2014, Des scientifiques de la NASA ont rencontré le généticien de Harvard George Church, Peter Diamandis (créateur de la Fondation X Prize) et d'autres parties pour discuter des options à faible coût. D'après les documents qui ont résulté de la réunion, cette base existerait à l'un des pôles et serait calquée sur la station antarctique américaine au pôle Sud.

Si tout se passe bien pour la mission Chang'e 4, La Chine a l'intention de poursuivre avec plus de missions robotiques, et une tentative de mission en équipage dans environ 15 ans. Il a également été question d'inclure un radiotélescope dans le cadre de la mission. Cet instrument RF serait déployé de l'autre côté de la lune où il ne serait pas distribué par les signaux radio provenant de la Terre (ce qui est un casse-tête courant en radioastronomie).

Et selon ce que la mission peut nous dire sur le bassin Pôle Sud-Aitken (c'est-à-dire si la glace d'eau est abondante et le rayonnement tolérable), il est possible que les agences spatiales y envoient davantage de missions dans les années à venir. Certains d'entre eux pourraient même transporter des robots et des matériaux de construction !