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    Cartographier la lune pour Apollo

    Il y a cinquante ans, le 20 juillet, 1969, les humains ont marché sur un autre corps céleste et dans l'histoire. Crédit :NASA

    Lors d'une réunion de l'Union astronomique internationale en 1955, Le célèbre astronome Gerard Kuiper a demandé des suggestions et des collaborateurs sur un projet visant à faire une carte de la lune. À l'époque, les meilleurs atlas lunaires avaient des images dessinées à la main, et Kuiper voulait utiliser des télescopes à la pointe de la technologie pour créer un atlas photographique.

    Une seule personne a répondu.

    C'était révélateur de l'attitude générale de la communauté astronomique envers la lune. Après tout, les télescopes ont été conçus pour regarder des objets éloignés, et la lune est assez proche, et ennuyeux aussi, puisque son apparence ne change pas. Par ailleurs, Kuiper voulait faire une carte, et c'est le genre de chose que les géologues, pas des astronomes, faire.

    Kuiper poursuivit, bien que, et en 1960, il avait déménagé sa petite entreprise à l'Université d'Arizona à Tucson. Là, il a pu profiter des sommets et du ciel dégagé de la région, et la volonté de l'université de s'orienter vers un domaine d'études qui défie les frontières traditionnelles des départements. L'année prochaine, Le président John F. Kennedy a annoncé qu'un objectif national pour la décennie était d'envoyer un homme sur la lune et de revenir en toute sécurité. Soudainement, la poursuite de niche de faire des cartes de la lune était devenue une priorité nationale.

    Pour les prochaines années, Le laboratoire lunaire et planétaire de Kuiper a produit de meilleures images de la lune, à l'aide de télescopes construits à cet effet. Plus tard, ils ont utilisé des images d'engins spatiaux robotiques vers la lune pour produire une série d'atlas de plus en plus sophistiqués de la surface lunaire.

    Une image télescopique du cratère Copernicus sur la Lune, pris dans le cadre d'un projet d'atlas lunaire, à l'aide d'un télescope construit dans les montagnes de l'Arizona par Gerard Kuiper. Crédit :Laboratoire Lunaire et Planétaire / Université de l'Arizona

    En tant qu'enfant, J'étais concentré sur les réalisations des astronautes, à commencer par le jour en 1961 où le directeur a fait irruption dans ma classe de maternelle pour nous dire qu'Alan Shepard avait été lancé dans l'espace, et culminant avec l'atterrissage d'Apollo 11 en 1969.

    Comme la plupart d'entre nous qui avons regardé toutes ces missions, Je ne m'attendais pas vraiment à me lancer dans les sciences spatiales ou l'ingénierie aérospatiale. Mais quand j'ai eu la chance d'étudier les échantillons d'Apollo à l'université, il n'est pas surprenant que je gravite autour d'eux. J'ai finalement passé ma carrière à étudier les roches depuis l'espace. De la même manière, Je n'ai pas beaucoup réfléchi au travail de base qui a permis de cartographier la lune jusqu'à ce que je me retrouve au Laboratoire lunaire et planétaire. Une fois que j'ai commencé à apprendre les histoires et à parler aux personnes impliquées, bien que, J'en suis venu à apprécier le nombre de choses extraordinaires qui ont été faites à cette époque à la suite de la course politique vers la lune.

    Regarder la lune d'une autre direction

    Les premiers atlas lunaires du Laboratoire lunaire et planétaire se composaient simplement des meilleures images d'un télescope. Mais le groupe s'est rendu compte qu'il pouvait faire mieux que cela. La Lune garde toujours la même face vers la Terre. Mais même du côté de la Terre, les zones éloignées du centre apparaissent toujours déformées.

    L'étudiant diplômé du Laboratoire lunaire et planétaire William Hartmann prend l'une des images de l'Atlas lunaire rectifié, qui utilisait une image projetée sur un globe blanc pour supprimer la distorsion. Crédit :LPL/Université de l'Arizona

    Pour corriger cela, le groupe a fait un globe blanc de trois pieds de diamètre, puis projeté une image télescopique de haute qualité dessus depuis le couloir. En se déplaçant autour du globe, les caractéristiques de surface sont alors apparues comme elles le feraient d'en haut. Près des bords de la partie visible de la lune, les formes des traits ont changé, avec des ovales devenant des cercles et des lignes ondulées devenant des structures détaillées. Bien que l'idée ait été suggérée auparavant, l'« Atlas lunaire rectifié » était probablement le meilleur usage jamais fait de la technique.

    Par ailleurs, le processus a fourni des informations scientifiquement précieuses. Étudiant diplômé William Hartmann, en se déplaçant autour du globe pour prendre les images "rectifiées", remarqué que sur un bord de la lune, il y avait une caractéristique - maintenant connue sous le nom de Mare Orientale - qui ressemblait beaucoup à de nombreux bassins bien connus des observateurs télescopiques. Mais il y avait des différences cruciales.

    Pour une chose, il y avait moins de cratères d'impact ultérieurs à l'intérieur, suggérant qu'il était plus jeune et mieux conservé. Par ailleurs, il avait une apparence distincte en œil de bœuf, avec des chaînes de montagnes concentriques formant les anneaux. Hartmann s'est rendu compte que cela aurait pu être à quoi ressemblaient autrefois tous ces bassins, avant que les cratères d'impact et les coulées de lave n'effacent les caractéristiques détaillées. Et l'idée d'impacts énormes a finalement conduit Hartmann et d'autres à suggérer que la lune s'est formée à la suite d'un impact géant sur la Terre, une idée qui est encore à la base des principales théories de l'origine de la lune.

    En forme de cible en anneau de cible, la Mare Orientale est l'une des caractéristiques lunaires à grande échelle les plus frappantes. Situé sur le bord extrême ouest de la Lune, il a été formé par l'impact d'un objet de la taille d'un astéroïde. La collision a provoqué des ondulations dans la croûte lunaire résultant en des caractéristiques circulaires concentriques. Crédit :NASA/GSFC/Arizona State Univ./Lunar Reconnaissance Orbiter

    Atterrissage ponctuel

    Mais l'un des exploits les plus impressionnants de la conversion de ces images télescopiques en informations cruciales pour Apollo est venu d'Ewen Whitaker, un Anglais modeste qui avait été le seul à répondre à la sollicitation de Kuiper en 1955. Whitaker a déménagé en Amérique pour rejoindre le groupe de Kuiper et a déménagé en Arizona avec lui.

    Lorsque le vaisseau spatial robotique Surveyor 1 est devenu la première mission américaine à effectuer un atterrissage en douceur sur la lune en 1966, l'équipe de la mission a analysé les photographies rendues et a indiqué où ils pensaient avoir atterri. Mais ils avaient tort. Whitaker a utilisé la meilleure image télescopique et a comparé quelles collines devraient être visibles dans quelle direction, et a suggéré le bon emplacement à quelques kilomètres de là.

    Après qu'Apollo 11 ait permis le premier atterrissage humain réussi sur la lune, La NASA a voulu utiliser Apollo 12 pour prouver qu'il était possible de cibler précisément un endroit précis, basé uniquement sur la latitude et la longitude. Mais vous devez connaître la latitude et la longitude d'un endroit avec précision.

    L'astronaute d'Apollo 12 Pete Conrad examinant Surveyor 3, avec l'atterrisseur Apollo 12 en arrière-plan. Crédit :NASA

    La NASA a chargé Whitaker de trouver exactement où une autre mission Surveyor sans pilote, Arpenteur 3, avait atterri. Whitaker a donné sa meilleure estimation, et Apollo 12 l'a visé. Les astronautes ne pouvaient pas voir Surveyor 3 sur le chemin, parce qu'il était dans l'ombre. Quand ils ont regardé autour d'eux après avoir atterri, ils ont constaté qu'ils étaient à distance de marche, après un voyage de 240, 000 milles.

    Les cartes de la lune qui ont été créées au laboratoire lunaire et planétaire ont depuis longtemps été dépassées, et ces meilleures photographies de la surface lunaire ne sont pas aussi bonnes que celles prises par des orbiteurs plus récents. Mais l'organisation que Kuiper a commencée continue d'explorer. Depuis plus d'une décennie, les engins spatiaux atterrissant sur Mars ont utilisé des images prises depuis l'orbite par HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment), exploité à partir du Laboratoire Lunaire et Planétaire, pour sélectionner leurs sites d'atterrissage. À l'heure actuelle, le vaisseau spatial robotisé OSIRIS-REx, également réalisé à partir du Laboratoire Lunaire et Planétaire, manoeuvre près de l'astéroïde Bennu, parfois à quelques centaines de mètres de la surface, faire des cartes à la recherche d'un endroit pour prélever un échantillon à ramener sur Terre.

    Une fois cet échantillon retourné, aucun doute que les scientifiques l'analyseront pendant des décennies à l'avenir, tout comme nous analysons encore les échantillons renvoyés par les missions Apollo. Ce sont les touchdowns et les samples dont on se souvient, mais ce sont les cartes qui viennent en premier.

    Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.




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