Chandrayaan-3, Luna-25, bientôt Artémis : toutes ces missions spatiales lorgnent vers le pôle Sud de la Lune. Pourquoi tant d’efforts pour explorer une zone si compliquée à atteindre ?

Le pôle sud de la Lune attire irrésistiblement. À quelques jours d’écart, deux nations ont cherché à se poser non loin de cette région lunaire convoitée. La Russie, avec Luna-25, a échoué le 20 août 2023. Puis, l’Inde a réussi, avec Chandrayaan-3, le 23 août, devenant le quatrième pays à se poser sur la Lune. Chandrayaan-3 n’est pas réellement au pôle Sud, mais plutôt dans la région polaire du sud de la Lune. Toutefois, les raisons du choix de son site d’atterrissage ne font aucun doute : c’est pour se rapprocher du pôle Sud.

Mais, pourquoi le pôle Sud de la Lune est-il si prisé ? Quel est son secret ? La principale raison est que le pôle sud de la Lune est extrêmement prometteur pour l’exploration spatiale humaine.

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La mission indienne Chandrayaan-3 a réalisé sa première expérience : elle a pris la température du sol lunaire à un endroit bien particulier. Une première mondiale, qui a permis de recueillir des données importantes. #chandrayaan #espace #lune #incroyable #numerama #astronomie

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Un « avant-poste humain » sur la Lune : de l’eau et du Soleil

Cette région pourrait même, comme le souligne l’Agence spatiale européenne, servir d’« avant-poste humain ». Ce qui fait la particularité du pôle Sud, c’est son eau. C’est sur cette zone de la Lune qu’on a le plus de chance de trouver de la glace d’eau. Ceci n’est pas un détail.

Malgré le fort ensoleillement de la zone, qui peut entrainer des températures de plus de 54° C, les cratères du pôle sud lunaire favorisent eux une « obscurité perpétuelle », indique la Nasa. Dans les cratères, certaines zones n’ont pas vu le Soleil depuis des milliards d’années. Il peut y faire jusqu’à -203° C. C’est là que se cacherait l’eau glacée, précieusement stockée.

Or, cette eau pourrait servir aux astronautes, pour la vie quotidienne, mais aussi pour fabriquer du carburant pour leurs fusées. Voilà aussi pourquoi la perspective que l’eau s’échappe du pôle sud de la Lune n’est pas forcément très rassurante.

Mosaïque du pôle sud de la Lune. // Source : NASA/JPL-Caltech
Mosaïque du pôle sud de la Lune. // Source : NASA/JPL-Caltech

Par ailleurs, le pôle Sud de la Lune a un autre atout : la zone est quasiment en permanence ensoleillée, ce qui n’est pas négligeable pour espérer y mener des activités lunaires. Les astronautes sur place auront besoin de l’énergie solaire pour alimenter leur matériel. Or, sur la Lune, les nuits sont très longues : environ 2 semaines ! Elles sont aussi extrêmement froides, il fait jusqu’à -130° C à l’équateur lunaire. Ces conditions seront compliquées pour la survie des astronautes et le bon fonctionnement des appareils (c’est d’ailleurs pour cela que Chandrayaan-3 ne peut fonctionner que pendant 15 jours) : si l’on peut mener des missions dans des zones très souvent ensoleillées, c’est toujours un bon point.

Des volatiles, témoins du passé du système solaire

Sur le plan scientifique, installer des humains au pôle sud de la Lune serait utile et probablement novateur. La géologie de terrain et la collecte d’échantillons pourrait permettre de cerner l’origine de volatiles polaires lunaires, des composés chimiques qui se vaporisent à température élevée (comme un glaçon qui fond).

Les zones plongées dans l’obscurité sur la Lune sont des pièges pour ces éléments volatiles. Les étudier de plus près, ce serait certainement en savoir plus sur l’histoire de la Lune, et par extension celle du système solaire né il y a 4,5 milliards d’années.

Le pôle sud lunaire, prometteur mais risqué

Cependant, le pôle sud de la Lune est aussi un endroit plus risqué. Malgré son attrait, c’est une zone avec des conditions extrêmes, difficile d’accès. Se poser sur la Lune reste ardu en 2023. Il est encore plus compliqué d’atterrir dans les régions polaires. Les anciennes missions lunaires comme Apollo, Surveyor (Nasa) ou Luna (ex-URSS et Russie) se sont posées à des latitudes toujours proches de l’équateur lunaire. Cette zone est plus plate et moins accidentée que le pôle sud. Il faut composer avec de profonds cratères, qui rendent l’atterrissage en douceur, mais également l’exploration, complexe.

Malgré ces difficultés, beaucoup d’yeux sont tournés vers le pôle sud de la Lune. Les 13 sites d’atterrissages retenus pour le programme Artémis sont ainsi tous situés dans la région du pôle sud.

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