C'est ce que la NASA veut faire quand elle arrivera sur la lune

Une illustration des astronautes de la NASA Artemis travaillant sur la lune. Nasa

Lorsque la NASA reviendra enfin sur la Lune, probablement pas avant 2024, elle lancera les travaux de base de la première colonie extraterrestre de l'histoire de la civilisation humaine et des futures missions sur Mars. Mais le retour de l'Amérique pour la première fois depuis le programme Apollo inaugurera également une nouvelle ère de la science de l'espace lointain. Un rapport de la NASA publié le 7 décembre décrit les questions que la NASA a encore sur la lune et comment le fait de faire venir des astronautes à la surface pourrait aider à y répondre.

Le rapport repose principalement sur Artemis III, la mission de renvoyer des astronautes sur la surface lunaire (y compris la première femme à atterrir sur la lune). Une grande partie de la science que les chercheurs veulent y faire pourrait aider les ingénieurs à apprendre comment les humains peuvent utiliser les ressources lunaires (comme la glace d'eau) pour développer une colonie durable. Cela pourrait aussi tester de nouvelles architectures ce sera important pour aller sur Mars. Au-delà de cela, il est intéressant d'en savoir plus sur la géologie et l'intérieur de la lune, comment elle a changé au fil du temps et ce que ses origines peuvent nous dire sur l'histoire de la Terre et du système solaire.

Sismologie

Avoir des humains sur la surface lunaire signifie qu'ils peuvent effectuer des expériences rapides ici et là, ainsi qu'installer des réseaux d'instruments capables de collecter des données pendant très longtemps. La mission Artemis III est une opportunité perdue si le premier d'une série de nœuds de réseaux géophysiques et environnementaux n'est pas déployé, indique le rapport.

L'activité sismique de la lune est d'un intérêt majeur. Les instruments de l'ère Apollo nous ont d'abord alertés sur le fait que la lune n'est pas aussi morte et silencieuse que nous le pensions autrefois. Il gronde au fil du temps, subissant de temps en temps des tremblements de lune qui laissent trembler tout le rocher. Bien que l'on soupçonne que cela soit dû au frottement gravitationnel avec la Terre et non aux mouvements des plaques tectoniques, nous n'en savons pas assez pour le dire avec certitude.

Ces instruments Apollo ont été éteints en 1977, mais Artemis signifie que nous pouvons installer de nouveaux sismomètres sur la lune qui détecteront des tremblements de lune encore plus sensibles et nous aideront à déterminer ce qui les cause.

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L'eau sur la lune devrait être plus accessible que nous ne le pensions De nouvelles études montrent que de la glace d'eau est disponible sur la surface lunaire, un signe prometteur pour les futures colonies lunaires.

L'eau

Nous savons que la lune contient de l'eau, des tonnes. Les futurs colons lunaires pourraient utiliser cette eau pour fabriquer de l'oxygène respirable, de l'eau potable et peut-être le plus important, du carburant pour fusée. Et nous devrions pouvoir y accéder beaucoup plus facilement qu'on ne le pensait .

Artemis III devrait offrir notre première chance d'étudier directement la teneur en eau de la lune. Nous voulons avoir une meilleure idée du type d'état dans lequel il se trouve, s'il est permanent ou fait partie d'un cycle de l'eau fluctuant, à quel point il est largement distribué et si nous pouvons vraiment le récolter pour en tirer quelque chose d'utile. S'il y a certains endroits ou structures géologiques où il devrait être plus abondant, nous voudrons également le vérifier. Les équipages d'Artemis III pourront creuser dans le sol pour voir si cette glace d'eau se trouve à faible profondeur, et ils seront armés d'instruments capables d'analyser son caractère de plus près.

L'histoire de la Terre

L'état de la lune peut nous dire quelque chose sur ce que la Terre a vécu il y a des milliards d'années. Parce que la lune est un endroit désolé sans atmosphère, sa surface est un enregistrement vierge des impacts de météorites au fil du temps. En considérant l'accumulation de cratères et le moment où ils se sont formés, nous pouvons également glaner des informations sur ce à quoi la Terre voisine a été confrontée au fil du temps, en particulier pendant les périodes du système solaire où il y avait beaucoup plus de grosses roches qui traversaient l'espace. Peut-être étaient-ils responsables de fournir des éléments et des matières organiques importants pour aider la vie à évoluer ? La lune pourra peut-être nous en dire plus.

Artemis III ne pourra pas étudier chaque cratère de la lune. Mais des mesures directes et des observations, même de quelques-uns, peuvent nous dire quels types de roches frappaient la lune il y a longtemps et de quoi elles étaient faites, nous donnant une meilleure idée de ce qui tourbillonnait autour du système solaire à l'époque et susceptible d'avoir atterri. sur Terre aussi.

L'histoire du soleil

Oui, nous pouvons même utiliser la lune pour étudier le soleil. La lune sans air a une ancienne croûte qui a essentiellement été témoin de milliards d'années de changements dans les vents solaires et les rayons cosmiques. Nous pouvons mesurer des variations spécifiques du spectre électromagnétique dans le sol lunaire pour obtenir des indices sur la façon dont le rayonnement et la chaleur du soleil ont changé au fil des ans.

Observation de la Terre

Une fois là-haut, nous pouvons jeter un coup d'œil en arrière. Nous le faisons déjà en utilisant des satellites de l'orbite de notre planète, mais la lune est également une plate-forme pratique à partir de laquelle nous pouvons faire des sciences de la Terre. Le rapport de la NASA indique que la lune pourrait probablement aider les scientifiques à faire des observations à une résolution plus élevée que les satellites stationnés à Point de Lagrange L1 (une orbite populaire pour les observatoires des sciences de la Terre), grâce à sa plus grande proximité. Les enquêtes pourraient donner un aperçu de la foudre, de la quantité de lumière réfléchie par la Terre, de la chimie atmosphérique, des sciences océaniques, etc. À une époque où la science du climat est si critique, la lune pourrait finir par nous aider à calculer plus précisément la vitesse à laquelle la planète se réchauffe.

Expériences de gravité lunaire

La gravité de la Lune n'est que d'un sixième de celle de la Terre, dans un environnement complètement exposé au vide de l'espace. Cela signifie qu'il existe une énorme opportunité de mener une tonne d'expériences de physique complexes. Nous pourrions en savoir plus sur la combustion et la façon dont les incendies se propagent dans l'espace (quelque chose avec implications en matière de sécurité pour les futurs astronautes ). Il est intéressant de voir comment différents produits chimiques pourraient réagir dans ce type de microgravité. Il y aura des chances de mieux comprendre la dynamique des fluides pour une multitude de liquides différents. La liste se rallonge de plus en plus.

Artemis III ne passera pas du tout par beaucoup de ces expériences, mais cela contribuera grandement à nous informer sur les types d'enquêtes qui peuvent démarrer dans Artemis IV, V et au-delà.

Retour d'échantillon

De nombreux objectifs scientifiques discutés ici ne peuvent pas être atteints sur la seule lune, et c'est pourquoi nous devons ramener des échantillons sur Terre. Les missions de retour d'échantillons sont populaires de nos jours. Japon vient de rapporter des matériaux d'un astéroïde . La NASA est fait la même chose actuellement pour un autre astéroïde, et il a aussi un Mission de retour d'échantillons sur Mars prévue pour plus tard . Chine vient de ramasser des décombres de la lune et devrait ramener ces matériaux sur Terre dans quelques jours seulement.

Selon son rapport, la NASA souhaite que l'équipage d'Artemis III collecte un ensemble diversifié d'échantillons provenant de nombreux endroits différents, sur un large spectre de la géologie. Et il veut ramener une masse totale de matériel plus importante que la mission Apollo moyenne. Plus d'échantillons signifie que nous n'avons plus besoin d'être aussi conservateurs quant aux types d'expériences que nous menons. Si nous voulons exposer les roches lunaires à des conditions qui pourraient les changer à jamais, nous pouvons le faire en sachant qu'il en reste encore beaucoup.

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