Si nous nous en doutions depuis la fin des années 1960, la présence d'eau sur la Lune a depuis été confirmée à plusieurs reprises, la première fois en 2008. Pourtant, de nombreuses zones d'ombres subsistent au sujet de cette précieuse ressource, dont la quantité précise que contiendrait notre petit satellite, ou encore son origine. Voilà que nous venons d'obtenir un début de réponse à la première interrogation.
Dans deux nouvelles études promues ce lundi 26 octobre 2020 lors d'une conférence retransmise en directe, la Nasa suggère que près de 600 millions de tonnes de glace d'eau seraient présentes sur la Lune. Un tel volume pourrait un jour aider l'Homme à y survivre, mais aussi à alimenter ses véhicules spatiaux en une forme abordable de carburant. L’électrolyse de l’eau permettrait en effet de produire de l’hydrogène, de l’oxygène liquide et du peroxyde d’hydrogène, des carburants utilisés pour les vaisseaux spatiaux. La Lune deviendrait ainsi une sorte de station-service pour les opérations de maintenance et de nettoyage en orbite terrestre, ou pour des vols interplanétaires, vers Mars et au-delà.
NEWS: We confirmed water on the sunlit surface of the Moon for the 1st time using @SOFIAtelescope. We don’t know yet if we can use it as a resource, but learning about water on the Moon is key for our #Artemis exploration plans. Join the media telecon at https://t.co/vOGoSHt74c pic.twitter.com/7p2QopMhod
— Jim Bridenstine (@JimBridenstine) October 26, 2020
De l'eau sur la Lune exposée au Soleil
La première étude, parue dans Nature Astronomy, fait état de la détection de molécules d'eau sur les surfaces lunaires exposées à la lumière du soleil, grâce aux observations effectuées par l'Observatoire stratosphérique pour l'astronomie infrarouge (SOFIA) géré par la Nasa et le Centre aérospatial allemand. Longtemps, nous avons estimé que l'eau avait de meilleures chances de rester stables dans les régions les plus sombres de la Lune, comme ses grands cratères près des pôles, plongés perpétuellement dans l'ombre. Pourtant, l'eau se trouverait également dans les régions de la Lune qui voient quotidiennement la lumière du jour.
"C'est la première fois que nous pouvons affirmer avec certitude que des molécules d'eau sont présentes à la surface de la Lune", déclare Casey Honniball, chercheur au Goddard Space Flight Center de la Nasa et auteur principal de l'étude SOFIA. "Nous nous attendions à ce que l'abondance de l'eau augmente à mesure que nous nous rapprochons des pôles", explique M. Honniball. "Mais ce que nous avons observé avec SOFIA est l'inverse." Des traces d'eau ont même été trouvées dans une région proche de l'équateur.
Plus important encore, les résultats de l'étude évoquent la possibilité d'un "cycle lunaire de l'eau". De quoi bouleverser notre vision d'un monde considéré depuis toujours comme totalement sec, poussiéreux et mort.
"Micro-pièges froids"
La seconde étude, elle, suggère que les réserves de glace d'eau de la Lune sont maintenues dans ce que l'on appelle des "micro-pièges froid", sorte de poche d'un diamètre de seulement un centimètre ou moins. De nouveaux modèles 3D générés à partir d'images thermiques infrarouges et optiques prises par le Lunar Reconnaissance Orbiter de la Nasa montrent que les températures dans ces micro-pièges sont suffisamment basses pour maintenir la glace d'eau intacte. Ils pourraient abriter 10 à 20 % de l'eau stockée dans toutes les "zones d'ombre" permanentes de la Lune, pour une superficie totale d'environ 40.000 kilomètres carrés, principalement dans les régions plus proches des pôles.
Les très grands pièges froids que sont de vastes cratères connus et nommés ne sont donc pas les uniques réservoirs d'eau de la Lune, ni même peut-être les plus abondants : une multitude de minuscules pièges froids serait surtout répartie sur toute la région polaire. "Imaginez-vous sur la Lune, près de l'un de ses pôles : vous verriez une myriade de petites ombres mouchetant la surface, dont la plupart sont plus petites qu'une pièce de monnaie. Chacune serait extrêmement froide, suffisamment pour abriter de la glace", décrit Paul Hayne du département d'astrophysique de l'Université du Colorado aux Etats-Unis, dans des propos rapportés par l'AFP.
Ces derniers seraient aussi beaucoup plus accessibles pour l'Homme que les fameux cratères profonds et plongés dans l'ombre en permanence. Ainsi, plutôt que de concevoir des missions périlleuses pour plonger dans ces contrées obscures, les astronautes et les rovers pourraient rester dans la lumière du Soleil tout en extrayant l'eau des micro-pièges froids. Il pourrait y avoir des centaines de millions, voire des milliards, de ces sites disséminés sur la surface lunaire.
Une même origine que l'eau terrestre ?
Mais d'où vient cette eau ? Probablement de la chute d'astéroïdes qui ont percuté la Lune il y a des milliards d'années. La même source, pense-t-on, que pour la Terre. Les molécules d'eau éjectées lors de la chute des ces corps seraient tombées au fond de ces cratères, où elles sont restées "piégées à jamais" par le froid, explique Francis Rocard, spécialiste du système solaire au Centre national d'études spatiales (CNES), toujours à l'AFP.
