Une image de la Lune acquise par le satellite Pléiades Neo 3 le 23 juin 2021. C’est presque la Pleine Lune et elle est presque au périgée. © Pléiades Neo, Airbus DS 2021
Sciences

Lune : les « pièges à froid » de dioxyde de carbone à sa surface sont confirmés pour la première fois

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Après plusieurs décennies d'incertitude, une équipe de chercheurs américains a confirmé l'existence de « pièges froids » sur la surface lunaire, susceptibles de contenir du dioxyde de carbone solide. Cette découverte pourrait avoir d'importantes implications pour les futures missions lunaires.

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Satellite naturel de la Terre, la Lune est le corps extraterrestre le plus proche de nous, rendant son exploration relativement facile, et motivant l'Homme à y multiplier les voyages, dans un but lointain d'y établir une colonie viable et durable. Ces futures missions nécessiteront probablement l'exploitation de ressources sur place, poussant les scientifiques à réaliser des prospections préliminaires.

Des pièges froids de dioxyde de carbone sur le pôle Sud lunaire ?

Bien que les planétologues s'avançaient déjà sur l'existence de ces pièges froids depuis plusieurs dizaines d'années, cette nouvelle étude, réalisée par une équipe de chercheurs américains, est la première à établir et à cartographier leur présence.

C'est au niveau du pôle Sud que les scientifiques ont réalisé leur découverte : en raison de la faible inclinaison de l'axe de rotation de la Lune (environ 1,5°), certains cratères des régions polaires sont constamment ombragés, maintenant ces zones abritées du Soleil à des températures inférieures à 60 degrés Kelvin (inférieures à -200 °C !), plus froides encore qu'à la surface de Pluton. Dans ces zones, le dioxyde de carbone pourrait subsister éternellement à l'état de glace, même pendant les températures maximales de l'été lunaire.

Pour localiser les régions les plus froides à la surface de la Lune, les scientifiques se sont basés sur 11 années de mesures de température de surface réalisées par le radiomètre lunaire Diviner, un instrument monté à bord de l'orbiteur de reconnaissance lunaire de la Nasa. Leurs résultats indiquent une concentration de pièges froids autour du pôle Sud lunaire, et la superficie totale de ces pièges s'élèverait à près de 204 kilomètres carrés. Cependant, bien que la présence de dioxyde de carbone y soit fortement suspectée, des futures missions lunaires seront nécessaires pour analyser précisément la composition du fond de ces cratères. 

Cartographie des pièges froids (taches violettes) susceptibles de contenir du dioxyde de carbone. © AGU, Geophysical Research Letters

Des implications pour les futures missions lunaires ?

Si du dioxyde de carbone gelé est réellement présent sur la surface de la Lune, il pourrait être exploité pour produire du carburant ou des matériaux pour des missions lunaires de longue durée : les futurs explorateurs lunaires pourraient utiliser la ressource dans la production d'acier ou de carburant de fusée ou de biomatériaux, essentiels pour une présence soutenue à la surface de la Lune (qu'elle soit robotique ou humaine). Ce potentiel d'exploitation a d'ailleurs déjà suscité la convoitise de plusieurs entreprises américaines et européennes, et entraînera probablement des répercussions sur la politique internationale de la gestion des ressources spatiales.

D'un point de vue plus scientifique, le carbone lunaire pourrait également aider les chercheurs à répondre à des questions longtemps demeurées sans réponse, comme celle de l'origine de l'eau et d'autres volatils dans le système Terre-Lune.

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