Avec l'aide de l'intelligence artificielle, une équipe de recherche internationale dirigée par l'ETH Zurich a exploré les régions ombragées en permanence de la lune. Les informations qu'ils ont obtenues sur les propriétés de surface de la région aideront à identifier les emplacements appropriés pour les futures missions lunaires.

C'était en 1972 lorsque les derniers humains ont atterri sur la lune. Le programme Apollo a été interrompu par la suite. Mais l'intérêt pour la lune a été ravivé. Alors que la Chine a fait atterrir un robot – et hissé son drapeau – sur la face cachée de la lune en 2020, la NASA prévoit que son programme Artemis atterrira dans la région du pôle sud lunaire, probablement entre 2025 et 2028. Les astronautes concentreront alors leur exploration dans ce domaine.

Le potentiel fascinant de la glace

Ce qui rend la région polaire sud si fascinante, c'est que parce que le soleil plane près de l'horizon en raison de l'inclinaison axiale de la lune, les planchers enfoncés des cratères d'impact ne voient jamais la lumière du soleil et se trouvent dans une ombre perpétuelle. Ces régions ombragées sont par conséquent incroyablement froides, même plus froides que la surface de Pluton, avec des températures d'environ −170° à −240° Celsius et approchant le zéro absolu. À des températures plus élevées, la glace se sublimerait et se transformerait très rapidement en gaz dans le vide de l'espace. Mais dans ce froid extrême, la vapeur d'eau et d'autres substances volatiles peuvent être piégées ou gelées à l'intérieur ou même sur le sol lunaire.

Ce potentiel de présence de glace fait de ces fonds de cratères ombragés des sites intrigants à explorer. Non seulement la glace pourrait contenir des indices sur la façon dont l'eau est intégrée dans le système Terre-Lune, mais elle pourrait également s'avérer être une ressource importante à utiliser par les futurs astronautes pour la consommation, la protection contre les radiations ou comme propulseur de fusée.

Aucune glace d'eau détectée pour le moment

Nous sommes très dans l'obscurité au sujet de la région polaire sud de la lune. Mais voilà qu'une équipe internationale de chercheurs a réussi à faire la lumière en développant une méthode pour mieux comprendre cette région. Leurs travaux ont été publiés dans le dernier numéro de Geophysical Research Letters . L'auteur principal est Valentin Bickel, chercheur postdoctoral à la chaire de glaciologie et ancien à la chaire de géologie technique de l'ETH Zurich.

L'équipe a utilisé des images prises par la caméra Lunar Reconnaissance Orbiter, qui documente la surface de la lune depuis plus d'une décennie. Cette caméra capture les photons qui sont renvoyés dans les régions ombragées par les montagnes adjacentes et les parois du cratère. Maintenant, avec l'aide de l'intelligence artificielle, l'équipe a réussi à faire une utilisation si efficace de ces données que ces zones auparavant sombres deviennent visibles. Après avoir analysé leurs images, l'équipe a déterminé qu'aucune glace d'eau n'est visible dans ces zones ombragées de la lune, même si son existence a été prouvée par d'autres instruments. Bickel dit :"Il n'y a aucune preuve de glace de surface pure dans les zones ombragées, ce qui implique que toute glace doit être mélangée avec du sol lunaire ou se trouver sous la surface."

Planification des itinéraires de travail

The results published in the new paper are part of a comprehensive investigation of potential Artemis landing sites and exploration options on the lunar surface conducted by the LPI-JSC Center for Lunar and Science and Exploration. So far, the team has examined more than a half-dozen potential landing sites for Artemis missions. The study's findings could have direct implications for future missions, including Intuitive Machines Mission 2, which will be conducted on a commercial basis by a start-up. This robotic mission in the spring of 2023 aims to collect and analyze the first soil samples from the shadowed areas of the moon's south pole, before the astronauts reach the moon. "We have discovered a number of previously unknown shadowed craters and other surface features that could be critical to the location where the hopper lander touches down," Bickel says.

These new research findings will allow for precise planning of routes into and through the permanently shadowed regions, which will greatly reduce the risks to which Artemis astronauts and robotic explorers are exposed. Thanks to the new images, astronauts can target specific locations to take samples and assess the distribution of ice. + Explorer plus loin

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