Le lundi 15 juillet à 2h51 du matin, les ingénieurs du port spatial national indien de Sriharikota feront exploser leur sonde Chandrayaan-2 en orbite autour de la Terre. Il s’agira de la mission spatiale la plus ambitieuse jamais entreprise par le pays. Pendant plusieurs jours, l’engin de quatre tonnes sera manœuvré au-dessus de notre planète avant qu’une dernière brûlure d’injection de ses moteurs ne l’envoie à toute vitesse vers sa destination : la lune.
Exactement 50 ans après que les astronautes d’Apollo 11 ont effectué leur voyage historique vers la mer de la Tranquillité, Chandrayaan-2 répétera ce voyage – mais sur une trajectoire légèrement différente. Après avoir pénétré dans l’orbite lunaire, le vaisseau robot déposera doucement un atterrisseur, nommé Vikram, sur la surface de la lune, près de son pôle sud. Un rover robotisé, Pragyan, sera ensuite envoyé et, pendant les deux semaines suivantes, il se baladera sur le terrain local, analysant la composition chimique du sol et des roches.
Le vaisseau spatial indien ne sera cependant pas seul sur la surface lunaire. La sonde chinoise Chang’e-4 fonctionne sans problème depuis qu’elle s’est posée sur la face cachée de la Lune en janvier. Son arrivée a ensuite été suivie par l’apparition de Beresheet, une sonde construite par l’organisation israélienne à but non lucratif SpaceIL. Elle a atteint la lune en avril mais s’est écrasée. SpaceIL a depuis annoncé qu’elle avait l’intention de faire une nouvelle tentative.
Dans le même temps, les États-Unis se sont engagés à mettre en place des laboratoires lunaires dans un avenir proche, tandis que l’Europe et la Russie ont également révélé des plans pour lancer des missions complexes. Soudainement, tout le monde va sur la lune.
Mais pourquoi ? Qu’est-ce qui a soudainement rendu le principal satellite de la Terre si populaire ? Après la mission historique de Neil Armstrong et Buzz Aldrin en juillet 1969, l’intérêt public et politique pour les futurs vols spatiaux habités s’est rapidement évaporé. Déjà enlisé dans une guerre très coûteuse au Vietnam, le gouvernement américain a abandonné son programme Apollo.
La décision a déçu les scientifiques mais, étant donné qu’Apollo coûtait, à un moment donné, 4% du budget fédéral américain, l’annulation n’était pas surprenante. Depuis lors, il n’y a eu qu’une poignée de missions de robots sur la Lune, et les aventures humaines se sont limitées à des missions en orbite terrestre basse, avec une attention particulière accordée à la station spatiale internationale. Cependant, cette attention semble maintenant changer pour des objectifs plus lointains.
Une des raisons de ce changement est que l’exploitation de la lune a simplement atteint un stade qui reflète les explorations passées sur Terre, dit David Parker, directeur de l’exploration humaine et robotique pour l’Agence spatiale européenne. Il voit des parallèles particuliers avec notre conquête du pôle sud.
« Le calendrier de l’exploration de l’Antarctique reflète celui de la lune d’une manière étrangement proche », dit Parker. « Au début du siècle, il y avait une course pour atteindre le pôle sud, puis personne n’est revenu en arrière pendant 50 ans – comme pour la lune dans les années 60. Puis nous avons commencé à construire des bases en Antarctique. Nous approchons maintenant de ce stade avec notre exploitation de la lune. »
L’Antarctique a été ouvert par des avancées technologiques – véhicules motorisés, transport aérien, radio et autres développements – qui se reflètent dans les nouvelles sciences de l’apprentissage automatique, de la technologie des capteurs et de la robotique. Celles-ci promettent de transformer la colonisation lunaire d’une manière cruciale : en réduisant la nécessité de la présence continue d’humains dans des environnements hostiles.
« Il y a un énorme écart de coût entre les missions habitées et non habitées, et il ne cesse d’augmenter », déclare l’astronome royal britannique, Martin Rees. « Avec chaque avancée dans les robots et la miniaturisation, il y a moins besoin d’envoyer un homme ou une femme dans l’espace ou sur la lune, et cela permet de faire des économies. » Pour une agence spatiale comme la Nasa, qui doit se débrouiller avec un budget qui ne représente guère plus de 10% du financement de ses grandes heures, c’est certainement une question clé.
Et le succès de la sonde chinoise Chang’e-4 fournit un exemple de ce qui peut être réalisé sans participation humaine. Il s’agit du premier véhicule à atterrir sur la face cachée de la Lune, et il a continué à fonctionner sans problème, bien qu’il ait dû survivre à des périodes prolongées où les températures ont chuté à moins 180°C pendant les nuits lunaires. (Ces nuits durent 14 jours terrestres. Les horaires d’Apollo ont été planifiés pour s’assurer que les astronautes ne se posent que pendant le jour sur la lune.)
L’exploitation de ces progrès en robotique pour aider l’activité humaine sur la lune constituera l’épine dorsale du prochain projet américain Lunar Gateway. La Nasa prévoit d’utiliser les fusées géantes américaines Space Launch System et les capsules Orion de transport d’équipage – toutes deux en phase finale de développement – pour construire une version plus petite de la station spatiale internationale qui orbiterait autour de la lune. Des partenaires d’Europe, du Canada, du Japon et d’autres pays ont été invités à participer à Gateway, qui serait construit au cours de la prochaine décennie.
Gateway serait utilisé par les astronautes pour faire fonctionner des robots travaillant sur la surface lunaire à quelques dizaines de kilomètres en dessous d’eux. Ces machines automatisées seraient utilisées pour installer des radiotélescopes, récolter des minéraux, rechercher de la glace et de l’eau et étudier comment les roches lunaires pourraient être utilisées comme matériaux de construction pour une colonie lunaire. En fin de compte, un vaisseau transporterait un jour des humains pour travailler sur la lune dans des colonies préparées pour eux par des robots.
« Et c’est une bonne nouvelle pour l’Europe », ajoute Parker. L’Agence spatiale européenne collabore avec la Nasa pour la construction de Gateway – en fournissant les unités de propulsion des vaisseaux Orion qui transporteront les astronautes vers la station Gateway en orbite lunaire. « Nous devrions donc être en position de force pour qu’un astronaute européen soit emmené sur la Lune », dit-il.
Les gains scientifiques de l’étude de la Lune à partir de missions telles que Gateway seraient considérables, ajoute Jeffrey Kargel, du Planetary Science Institute de Tuscon, en Arizona – un scientifique qui souhaite particulièrement exploiter l’histoire géologique de la Lune. Sur Terre, les processus tectoniques ont effacé les enregistrements rocheux antérieurs à 3,8 milliards d’années. « Mais sur la Lune, nous savons déjà que des météorites d’origine terrestre sont préservées dans des échantillons accessibles recueillis par les astronautes d’Apollo », explique Kargel. « A partir des premières météorites terrestres, nous pourrions apprendre l’origine des continents de notre planète, les premières traces d’un océan sur Terre, la composition de l’atmosphère primordiale – et l’origine de la vie. »
Parker est tout aussi enthousiaste quant au potentiel d’étude de la lune. « Elle est restée pratiquement intacte pendant les 4,5 derniers milliards d’années », dit-il. « C’est un musée de l’histoire du système solaire ». Il affirme que les bénéfices potentiels d’un tel avant-poste lunaire reflètent ceux déjà obtenus par les bases installées en Antarctique. « Le trou dans la couche d’ozone de la Terre a été découvert par des scientifiques polaires qui effectuent également un travail crucial sur l’impact du changement climatique et du réchauffement global sur notre planète. C’est le genre de retour que nous pourrions obtenir en installant Gateway. »
Il existe cependant d’autres raisons de retourner sur la Lune. Pour de nombreux passionnés de l’espace, son exploration et son exploitation sont nécessaires si nous voulons faire le prochain pas de géant dans l’espace : envoyer des gens sur Mars. « C’est le véritable objectif de l’humanité », déclare M. Parker. « Cependant, y envoyer des humains en toute sécurité va être une entreprise incroyablement difficile. Nous devrons d’abord apprendre à conquérir la lune. »
En construisant et en exploitant la station spatiale internationale, les humains ont appris à maîtriser l’espace proche de la Terre. Elle est en orbite à environ 400 kilomètres au-dessus de la Terre, dit Parker. « En revanche, la lune orbite à 400 000 kilomètres de la Terre, soit mille fois plus loin. Pour maîtriser un environnement hostile aussi éloigné, nous devrons surmonter toutes sortes d’obstacles technologiques. Nous serons alors mieux armés lorsque nous commencerons à nous intéresser à Mars, qui se trouve à 400 millions de kilomètres, soit un million de fois plus loin de la Terre que la station spatiale. Ce sera un long processus. »
Rees émet une note de prudence. « Il y a une tendance à voir Mars comme la solution à tous nos problèmes sur Terre. Nous allons simplement nous déplacer sur une nouvelle planète et sauver notre espèce. Mais c’est une dangereuse illusion. Nous devons résoudre les problèmes de la Terre ici et maintenant. Faire face au changement climatique peut sembler décourageant, mais ce sera un jeu d’enfant comparé à la survie sur Mars. »
Pour autant, il existe une autre raison, plus poignante, de retourner sur la Lune et elle est centrée sur les individus qui l’ont visitée il y a 50 ans. Seules six missions Apollo ont atteint la surface lunaire, chacune avec un équipage de deux hommes. Ainsi, seuls 12 humains ont jamais marché sur la Lune. Tous étaient des hommes, nés dans les années 20 et 30 dans le Midwest américain, enfants uniques ou aînés de leur famille, et, à l’exception de James Irwin (Apollo 15), tous avaient été scouts. Sur leur chemin vers et depuis la lune, chacun gagnait 8 dollars par jour, moins les frais pour un lit sur leur vaisseau spatial Apollo.
Le point crucial est que ce sont les seuls humains qui ont jamais eu une expérience directe de se tenir sur un autre monde et seulement quatre d’entre eux sont encore en vie : Buzz Aldrin d’Apollo 11 (aujourd’hui âgé de 89 ans), David Scott d’Apollo 15 (87 ans), Charles Duke d’Apollo 16 (83 ans) et Harrison Schmitt d’Apollo 17 (84 ans).
« Compte tenu de leur âge, je pense que nous pourrions bientôt nous retrouver à une époque où il ne restera plus aucun humain ayant un souvenir direct d’un autre monde », a ajouté Rees. « Comme des millions d’autres personnes, je trouverai cela triste. »
La question à laquelle sont confrontés les scientifiques de l’espace est donc simple : y a-t-il une chance qu’un autre humain marche sur la surface de la lune avant que les derniers alunisseurs d’Apollo ne meurent ? Jusqu’à récemment, la réponse aurait été « probablement pas ». Le calendrier de construction de Gateway était modeste et lent, et les astronautes ne l’auraient probablement pas utilisé pour atteindre la surface lunaire avant au moins une décennie.
Mais ce calendrier a récemment été jeté dans la confusion lorsque le vice-président américain, Mike Pence, a annoncé en mars que la Maison Blanche ordonnait à la Nasa d’accélérer la composante humaine du projet Gateway afin que les astronautes puissent descendre à la surface de la lune d’ici 2024. Beaucoup doutent que cela soit possible. Aucun vaisseau d’atterrissage pour effectuer cette descente n’a encore été conçu, par exemple.
Néanmoins, il y a la perspective que ce changement de calendrier permette à un astronaute américain dans un futur proche de poser le pied sur la surface lunaire, de sorte qu’un astronaute survivant d’Apollo puisse voir un autre humain suivre ses traces.
Le point crucial est que lorsque les astronautes d’Apollo volaient vers la lune, il semblait que la science-fiction était devenue réalité, dit Rees. « Il serait bon que nous puissions ramener ce sentiment d’émerveillement, ne serait-ce que pour une raison ou une autre. »
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