Mission Artémis : quelle météo sur la Lune ?
Par Regis CREPET, météorologue
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Cela fait 53 ans que l'homme a posé le pied sur notre satellite, la Lune, lors de la mission “Apollo 11” le 21 juillet 1969. De nos jours, le retour sur la Lune se précise avec la première étape de la mission "Artémis", qui devait être marquée ce lundi par le décollage de la fusée SLS, qui a été reporté suite à des problèmes techniques. À cette occasion, la Chaîne Météo vous dit tout sur la géographie et le climat de la Lune. Découvrez la météo lunaire et les conditions dantesques qui avaient accueilli les premiers hommes sur la Lune.
La Lune est située à 384 000 km de la Terre, mais cette distance varie de 360 000 à 405 000 km selon l’apogée ou le périgée. La durée d’un vol habité est de 3 jours, ce que fit l’équipage d’Apollo 11 en 1969. La Lune est considérée comme notre satellite naturel et effectue une rotation autour de la Terre en 29,5 jours.
© La Chaîne Météo
De la Terre à la Lune en 3 jours à 4100 km/h !
A une telle distance, la Lune échappe totalement à l’atmosphère terrestre, bien qu’une récente étude internationale (CNRS) indique que l’atmosphère terrestre très ténue s’étendrait jusqu’à 630 000 km (appelée géocouronne) (1), induisant quelques atomes d’hydrogène sur la Lune. (équipe franco-russe dirigée par Jean-Loup Bertaux, directeur de recherche émérite au CNRS). La Lune aurait à peu près le même âge que la Terre, soit approximativement 4,5 milliards d’années. Sa formation résulterait d’un impact géant d’une planète de la taille de Mars contre la Terre, ce qui aurait éjecté de la matière incandescente. Cette matière, composée de roche terrestre et de fragments de la planète percutante, s’est solidifiée et s’est mise en orbite autour de la Terre. Notons que cette théorie fait encore débat dans la communauté scientifique avec plusieurs autres hypothèses avancées. Les scientifiques pensent aussi que la Lune a pu bénéficier d’une atmosphère peu après sa formation, grâce à l’activité volcanique, mais qui se serait ensuite échappée dans l’espace en raison de la faible gravité.
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De la glace sur la Lune !
Les scientifiques ont désormais la preuve qu’il y a des traces d’eau ainsi que de la glace sur la Lune, ou plutôt dans le sous-sol (2). Cette eau serait issue de comètes ayant heurté la Lune il y a plusieurs milliards d’années, mais qui ne peut pas se maintenir sur la surface lunaire en raison de températures atteignant 100°C le jour et -200°C la nuit. Cette eau est alors maintenue dans le sous-sol et au fond de crevasses, tandis que la glace subsiste au niveau des pôles, notamment le pôle sud, qui ne voit qu’un rayonnement solaire rasant. Au fond de certains cratères plongés dans l’ombre en permanence, la température reste ainsi comprise entre -200°C et -230°C, préservant cette glace.
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Pas d’atmosphère, donc pas de météo lunaire !
On peut considérer qu’il n’y a pas d'atmosphère sur la Lune, hormis quelques traces de gaz liées à l’ancienne activité volcanique (hydrogène, argon, hélium, sodium). Cette absence d’atmosphère ne permet pas la formation de phénomènes climatiques, à la différence de la Terre et même de la planète Mars. Il n’y a pas de déplacement d’air, pas de vent et aucune formation nuageuse. Le sol lunaire est donc rocailleux, totalement désertique et sec, hormis ces traces d’eau dans le sous-sol. Le ciel est d’une pureté absolue et noir, de jour comme de nuit : en effet, il faut des gaz atmosphériques (en particuliers la vapeur d’eau) pour colorer le ciel comme sur la Terre. Le passage du jour lunaire (qui dure 14 jours terrestres) à la nuit lunaire (de durée équivalente) se fait brusquement. L’absence de gaz à effet de serre ne protège pas la Lune des radiations solaires ni des fortes amplitudes de températures, qui atteignent +120°C le jour, tandis que pendant la nuit, celle-ci descend à -170°C, avec des pointes à -230°C dans le fond des cratères du pôle sud. On constate donc que la Lune est totalement hostile pour l’Homme.
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Un petit pas pour l’homme, un grand pas pour l’humanité
La mission d'Apollo 11 avait pour but de montrer la suprématie spatiale des Etats-Unis sur l’URSS au moment de la Guerre Froide. Pris de cours par l’exploit du premier homme envoyé dans l’espace en 1957 par l’union soviétique, le président John Fitzgerald Kennedy donne alors pour mission à la NASA d’envoyer un équipage sur la Lune en 1961. Il leur donne jusqu’à 1970 pour réaliser cet objectif dantesque.
En 1969, après plusieurs missions Apollo pour tester les équipements mis en oeuvre pour le premier pas lunaire, la mission Apollo 11 est lancée à partir du 16 juillet 1969 à bord du lanceur Saturn V du Centre Spatial Kennedy. A son bord, l’équipage de la mission Neil Armstrong, Buzz Aldrin et Michael Collins.
Le dimanche 20 juillet 1969 à 20h17 et 40 secondes UTC : le module lunaire “Eagle” alunit (atterrir sur la lune). L’équipage vérifie alors tous les équipements, paramètre l’ordinateur pour repartir, teste les combinaisons avant de réaliser la sortie extravéhiculaire, et dépressuriser le module lunaire.
Lundi 21 juillet 1969 à 2h56 et 20 secondes du matin, Neil Armstrong pose le premier pas sur la Lune et lâche ces mots “That's one small step for [a] man, one giant leap for mankind » (« C'est un petit pas pour [un] homme, [mais] un bond de géant pour l'humanité ») entendus par des centaines de millions de téléspectateurs. Buzz Aldrin le rejoint peu de temps après sa sortie afin de mettre à l’oeuvre la mission lunaire (dont la récolte d’échantillons de pierres lunaires).
Au bout de 21h et 36 minutes, Neil Armstrong et Buzz Aldrin repartent de la Lune. Le module lunaire exécute avec réussite le rendez-vous en orbite lunaire. Par la suite, les astronautes retournent vers la Terre où ils amerrissent dans l’océan Pacifique, à 2660 km à l’est de l’atoll de Wake et à 380 km au sud de l’atoll Johnston.
© NASA
Un satellite météo secret évite un amerrissage dramatique
Grâce à un satellite météo ultra secret de la NASA, dont quasiment personne ne connaissait l’existence, un météorologue de l’Air Force a découvert que la zone d’atterrissage originelle devait être touchée par de violents orages. Le risque de perdre les astronautes et les données collectées dans ces orages était trop grand mais il était impossible de révéler à qui que ce soit l’existence de ce satellite secret. 3 jours avant l’atterrissage, le météorologue a dû convaincre les autorités de changer au dernier moment le site d’arrivée des astronautes. Ce qui a été fait, et les astronautes ont atterri ailleurs sous un grand ciel bleu. Mais comme la NASA n’avait pas totalement confiance en les données de ce satellite météo secret, elle a aussi envoyé un avion sur le 1er site originel d’atterrissage. Celui-ci s’est retrouvé, comme prévu, pris dans de violents orages qui auraient pu coûter la vie aux astronautes et faire disparaître les données collectées sur la lune si un météorologue n’était pas intervenu pour changer les choses ! L'existence de ce satellite et de ce changement de dernière minute n'a été révélé au public qu'en 1995. (3)
A voir absolument : court métrage LUNAR, qui retrace l'arrivée d'Appolo 11 sur la Lune et les paysages découvert par les premiers Hommes grace aux photos d'époque de la NASA.
NOTES :
(1) Voir : National Geographic
(2) lire : Leonard David, « Beyond the Shadow of a Doubt, Water Ice Exists on the Moon », Scientific American, 21 août 2018.
(3) Lire : "Weathering History", Carly Kite. Pages 14-21 | Published online: 03 Apr 2010
