Les années 2020 ont déjà vu de nombreuses tentatives d’alunissage, même si plusieurs d’entre elles se sont écrasées ou se sont renversées. Avec tout l'enthousiasme suscité par la perspective du retour des humains sur la Lune, les intérêts commerciaux et les scientifiques ont tout à y gagner.
La Lune est particulièrement adaptée aux chercheurs pour construire des télescopes qu'ils ne peuvent pas installer sur Terre car elle ne subit pas autant d'interférences satellites que la Terre, ni de champ magnétique bloquant les ondes radio. Mais ce n'est que récemment que des astronomes comme moi ont commencé à réfléchir aux conflits potentiels entre le désir d'élargir la connaissance de l'univers d'un côté et les rivalités géopolitiques et les gains commerciaux de l'autre, et à la manière d'équilibrer ces intérêts.
En tant qu'astronome et coprésident du groupe de travail Astronomie depuis la lune de l'Union astronomique internationale, je suis tenu d'étudier cette question.
D'ici 2035, soit dans une dizaine d'années, les fusées américaines et chinoises pourraient transporter des humains vers des bases lunaires à long terme.
Les deux bases sont prévues pour les mêmes petites zones près du pôle sud en raison de l'énergie solaire quasi constante disponible dans cette région et de la riche source d'eau qui, selon les scientifiques, pourrait se trouver dans les régions les plus sombres de la lune à proximité.
Contrairement à la Terre, la Lune n’est pas inclinée par rapport à sa trajectoire autour du soleil. En conséquence, le soleil fait le tour de l’horizon près des pôles, ne se couchant presque jamais sur certains bords de cratères. Là-bas, le soleil qui ne se couche jamais projette de longues ombres sur les cratères voisins, cachant leurs sols de la lumière directe du soleil depuis 4 milliards d'années, soit 90 % de l'âge du système solaire.
Ces cratères sont essentiellement des gouffres de ténèbres éternelles. Et il ne fait pas seulement sombre là-bas, il fait aussi froid :en dessous de -418 degrés Fahrenheit (-250 degrés Celsius). Il fait si froid que les scientifiques prédisent que l'eau sous forme de glace au fond de ces cratères – probablement apportée par d'anciens astéroïdes entrant en collision avec la surface de la lune – ne fondra pas ou ne s'évaporera pas avant très longtemps.
Des études depuis l'orbite lunaire suggèrent que ces cratères, appelés régions ombragées en permanence, pourraient contenir un demi-milliard de tonnes d'eau.
La lumière solaire constante pour l'énergie solaire et la proximité de l'eau gelée rendent les pôles de la lune attrayants pour les bases humaines. Les bases auront également besoin d’eau pour boire, se laver et faire pousser des cultures pour nourrir les astronautes affamés. Il est extrêmement coûteux d'acheminer des réserves d'eau à long terme depuis la Terre, donc un point d'eau local est une grosse affaire.
Pendant des décennies, les astronomes ont ignoré la Lune comme site potentiel pour les télescopes, car il était tout simplement impossible d’y construire des télescopes. Mais les bases humaines ouvrent de nouvelles opportunités.
La face cachée de la Lune, protégée contre les radiofréquences, la partie que nous ne voyons jamais depuis la Terre, rend accessible l'enregistrement d'ondes radio à très basse fréquence. Ces signaux sont susceptibles de contenir des signatures de « l'âge des ténèbres » de l'univers, une époque précédant la formation d'étoiles ou de galaxies.
Les astronomes pourraient également installer des détecteurs d'ondes gravitationnelles aux pôles, car ces détecteurs sont extraordinairement sensibles et les régions polaires de la Lune ne sont pas perturbées par des tremblements de terre comme c'est le cas sur Terre.
Un détecteur d’ondes gravitationnelles lunaires pourrait permettre aux scientifiques de collecter des données sur des paires de trous noirs en orbite très rapprochée juste avant leur fusion. Prédire où et quand ils fusionneront indique aux astronomes où et quand rechercher un éclair de lumière qu’ils manqueraient autrement. Grâce à ces indices supplémentaires, les scientifiques pourraient découvrir comment ces trous noirs naissent et comment ils évoluent.
Le froid aux pôles lunaires rend également les télescopes infrarouges beaucoup plus sensibles en déplaçant le rayonnement du corps noir des télescopes vers des longueurs d'onde plus longues. Ces télescopes pourraient donner aux astronomes de nouveaux outils pour rechercher la vie sur des planètes semblables à la Terre, au-delà du système solaire.
Et d’autres idées continuent à arriver. Les premières antennes radio devraient atterrir de l'autre côté l'année prochaine.
Mais la ruée vers la construction de bases sur la Lune pourrait interférer avec les conditions mêmes qui rendent la Lune si attrayante pour la recherche. Bien que la superficie de la Lune soit plus grande que celle de l'Afrique, les explorateurs humains et les astronomes souhaitent visiter les mêmes endroits de quelques kilomètres.
Mais les activités qui contribueront à maintenir une présence humaine sur la Lune, comme l'exploitation minière de l'eau, créeront des vibrations qui pourraient détruire un télescope à ondes gravitationnelles.
De plus, de nombreux éléments trouvés sur la Lune sont extrêmement précieux sur Terre. L'hydrogène et l'oxygène liquides constituent un précieux propulseur de fusée, et l'hélium-3 est une substance rare utilisée pour améliorer les ordinateurs quantiques.
Mais l'un des rares endroits riches en hélium-3 sur la Lune se trouve dans l'un des endroits les plus susceptibles d'accueillir un radiotélescope de l'Âge des Ténèbres.
Enfin, au moins deux constellations de satellites Internet et GPS devraient orbiter autour de la Lune dans quelques années. Les émissions radio involontaires de ces satellites pourraient rendre inutile un télescope de l'Âge des Ténèbres.
Mais le compromis n’est pas hors de question. Il peut y avoir quelques endroits alternatifs pour placer chaque télescope.
En 2024, l'Union Astronomique Internationale a constitué le groupe de travail Astronomie depuis la Lune pour commencer à définir les sites que les astronomes souhaitent préserver pour leur travail. Cela implique de classer les sites en fonction de leur importance pour chaque type de télescope et de commencer à discuter avec un comité clé des Nations Unies. Ces étapes pourraient aider les astronomes, les astronautes de plusieurs pays et les intérêts privés à partager la lune.
Fourni par The Conversation
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