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Pourquoi la Lune ? Eau, minéraux et genèse violente

Dossier - SMART-1 : signal du départ pour l'aventure lunaire
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La mission SMART-1 a pour objet de tester un certain nombre de techniques et d'instruments nouveaux indispensables aux futures missions interplanétaires, par exemple un système principal de propulsion hélio-électrique. Elle doit également permettre d'élucider certaines énigmes scientifiques en se penchant sur des questions aussi fondamentales que la formation de la Lune et sa composition minéralogique précise ou le fait de savoir si elle abrite de l'eau et en quelles quantités.

  
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"Aussi surprenant cela soit-il, nous n'avons pas encore de connaissance parfaite de la Lune", déclare Bernard Foing, Responsable scientifique du projet SMART-1.
"Il nous reste à comprendre comment le système Terre-Lune s'est formé et comment il a évolué, mais aussi à cerner le rôle joué par certains phénomènes géophysiques comme le volcanisme, la tectonique, la formation des cratères ou l'érosion, dans le modelage de la Lune. Sans oublier, bien entendu, qu'il nous faut trouver des ressources et des sites d'atterrissage en prévision des futures missions d'exploration lunaire et planétaire".

Comment s'est formé le système Terre-Lune?

Il reste donc de nombreux mystères à élucider, malgré l'alunissage de six modules Apollo de la NASA (avec équipage) et de trois capsules Soyouz soviétiques (automatiques), qui avaient permis de rapporter sur Terre des échantillons de roches sélènes. La face cachée de la Lune-celle qu'on ne voit jamais de la Terre - et les régions polaires restent largement inexplorées. La présence d'eau sur la Lune n'a jamais été confirmée, malgré les preuves indirectes recueillies par deux sondes orbitales dansles années 1990. Nous ne sommes même pas certains de la façon dont la Lune s'est formée. Selon la théorie la plus couramment admise, un astéroïde de la taille de Mars serait entré en collision avec notre planète voici 4500 millions d'années et les débris évaporés dans l'espace à la suite de cette collision se seraient condensés pour former la Lune.

SMART-1 cartographiera la topographie de la Lune ainsi que la distribution, à la surface de cette dernière, de minéraux comme les pyroxènes, les olivines et les feldspaths. De plus, un détecteur X identifiera les principaux éléments chimiques présents à la surface. Cesdonnées permettront aux scientifiques de reconstituer l'évolution géologique de l'astre lunaire et de rechercher des traces de l'impact supposé avec l'astéroïde géant. Si la théorie de la collision se vérifie, la Lune doit contenir moins de fer que la Terre, proportionnellement à des éléments plus légers comme le magnésium et l'aluminium. En établissant pour la première fois de façon exhaustive les quantités relatives des éléments chimiques, SMART-1 apportera une contribution importante à la solution de cette énigme.

Pour ce qui est de l'eau, si l'on devait en trouver sur la Lune, ce serait sous forme de glace dans des zones abritées du Soleil où la température ne dépasse jamais -170ºC. Ces masses de glace pourraient se nicher au creux de petits cratères dans les régions polaires. Scruter le fond de ces cratères constitue peut-être l'objectif le plus délicat que se soient fixé les chercheurs du projet SMART-1. Ils chercheront à obtenir la signature infrarouge de l'eau gelée. Non sans mal, puisque ces zones ne sont pas directement ensoleillées. Il se peut toutefois que le rayonnement issu des bords des cratères ensoleillés éclaire suffisamment la glace pour que les instruments de SMART-1 puissent la déceler.