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Les atterrisseurs lunaires risquent de contaminer... la Lune

D'après ces simulations, les gaz d'échappement des atterrisseurs lunaires peuvent se diffuser jusqu'aux glaces que les scientifiques veulent justement échantillonner.

« Comprendre comment les vaisseaux spatiaux modifient l'environnement planétaire peut offrir un aperçu important de processus physiques clés, tout en étant essentiel à la planification des opérations et des observations de la mission », écrivent les auteurs d'une étude dédiée aux gaz d'échappement émis par les atterrisseurs lunaires.

Les simulations, publiées le 11 août 2020 dans Advancing Earth and Planetary Science, montrent que même un atterrisseur de taille moyenne peut émettre des échappements à l'alunissage aptes à se diffuser sur une grande partie de la surface lunaire. Le problème, c'est que cela peut alors polluer les glaces situées aux pôles de la Lune... glace qui est l'une des raisons principales des missions scientifiques vers notre satellite.

Les chercheurs insistent sur le fait que ce constat est à la fois une opportunité qui doit être saisie, et un danger qui doit être pris en compte. « Cela présente à la fois une opportunité d'étudier l'interaction des produits volatils avec la surface lunaire, et un besoin de prédire comment les gaz non indigènes [non présents d'emblée sur l'astre] sont dispersés, et combien de temps ils persistent dans l'environnement lunaire. »

Pourquoi cela doit être pris en compte

Les parties glacées de la Lune sont cruciales scientifiquement, car « ce sont parmi les seuls endroits où l'on peut trouver des traces de l'origine de l'eau dans le système solaire », expliquent les auteurs. Ces morceaux de glace sont en effet conservés dans les cratères de la Lune depuis des millions d'années. Depuis cette découverte, les récolter est devenu plus important encore qu'échantillonner le régolite (sol) lunaire, car ces glaces anciennes sont un témoignage scientifique crucial sur des pans encore incomplets de l'histoire cosmologique du système solaire.

Or, pour extraire des données pertinentes de ces glaces, il s'agit d'étudier leur composition et leurs isotopes afin de reconstituer leur origine, leur dispersion. Lorsque des gaz d'échappement entrent en contact avec ces glaces, la contamination est temporaire et légère, mais globale, c'est-à-dire qu'elle a un impact potentiel sur tout l'échantillon récolté. Dana Hurley, planétologue co-autrice de l'étude, rappelle également que même si cet effet est limité dans le temps, les missions lunaires vont se multiplier (dans le cadre du programme Artémis notamment) et qu'ainsi, la surface lunaire sera plus souvent contaminée.

Les simulations proposées dans l'étude viennent aussi avec leurs limites : elles n'étudient que la vapeur d'eau, mais les deux tiers des gaz d'échappement des atterrisseurs sont composés d'hydrogène, d'ammoniac et de monoxyde de carbone, qui peuvent persister différemment -- plus longtemps ou moins longtemps. Quoi qu'il en soit, pour les auteurs de cette étude, il serait important que « la modélisation et le suivi du devenir des gaz d'échappement fassent partie intégrante du développement et de la planification des missions lunaires ».