La Lune est le seul satellite de la Terre et le deuxième objet le plus brillant du ciel terrestre. C’est le premier et actuellement le seul corps céleste sur lequel l’homme a posé le pied. Pendant de nombreux siècles, la Lune a attiré l’attention de l’humanité en tant que corps céleste le plus proche de notre planète, et elle continue d’attirer l’attention aujourd’hui. Il n'y a pas si longtemps, de l'eau sous forme de glace a été découverte sur la Lune, ce qui facilitera d'une certaine manière la possibilité d'y créer une base habitable. Mais même aujourd’hui, alors que l’on sait presque tout sur la Lune, elle continue de cacher de nombreux mystères.
La lune est-elle habitable ?
En 1968, un catalogue des anomalies lunaires a été publié, contenant un total de 579 observations différentes réalisées par des spécialistes de la NASA. Ces publications ont marqué le début de nouveaux débats sur la présence de la vie sur la Lune, tandis qu'au XVIIIe siècle, l'astronome William Herschel remarquait des lumières, des lignes et des formes géométriques inhabituelles sur notre satellite et attirait l'attention des scientifiques sur elles. Depuis, divers phénomènes anormaux à sa surface ont été observés avec une régularité enviable.
Aujourd'hui déjà, pendant près de 10 ans d'observations systématiques de la surface lunaire avec un télescope 800x, le Japonais Yatsuo Mitsushima a filmé à plusieurs reprises des passages d'objets sombres inconnus avec une caméra vidéo. Le matériel qu'il a reçu est sensationnel : le diamètre des objets photographiés est en moyenne de près de 20 kilomètres, et leur vitesse de déplacement est estimée à 200 km/s.
Lors de la préparation de leur programme lunaire, les États-Unis, à l'aide de vaisseaux spatiaux, ont pris des photographies détaillées de sa surface à des fins d'étude. Les spécialistes de la NASA ont pu prendre plus de 140 000 photos. La plupart d'entre eux sont d'excellente qualité, et la résolution optique de l'équipement photographique a permis de trouver sur la Lune quelque chose à quoi les terriens, en fait, n'étaient absolument pas préparés. C’est pour cette raison que les négociations entre astronautes depuis la surface de la Lune ont souvent été très émouvantes. De nombreux journaux ont repris les propos de l'astronaute Aldrin Houston : « Qu'est-ce que c'est là ? Qu'est-ce qu'il y a ? J'aimerais vraiment savoir qu'est-ce qu'il y a là ? Il y a de gros objets ici, ils sont énormes ! De grands vaisseaux spatiaux se trouvent derrière le cratère, du côté opposé. » C'est ce message, transmis à la Terre avant le passage à un signal de communication crypté, qui n'a par la suite jamais été réfuté par la NASA et a servi de preuve indirecte de la théorie selon laquelle il y a de la vie sur la Lune.
Après cela, de nombreux livres ont été publiés qui, avec divers degrés d'approche scientifique, parlaient de l'habitabilité possible de notre satellite. Ainsi, après avoir étudié les photographies prises par Ranger 7 après son atterrissage réussi sur l'un des cratères, et après avoir analysé les photographies prises par les astronautes, George Leonard (qui écrivit plus tard le livre Il y a quelqu'un d'autre sur notre Lune) est arrivé aux conclusions suivantes : Même certains experts de la NASA partagent cette opinion. Selon Leonard, il existe un grand nombre de mécanismes à la surface de la Lune, dont la plupart sont détruits, mais certains fonctionnent toujours. Certains objets à la surface changent de forme, apparaissent et disparaissent à nouveau.
Ainsi, dans le cratère King se trouvent de nombreux dispositifs mécaniques, que l'auteur du livre a appelés « X-Drones », car leur forme ressemble à la lettre latine « X ». Ces « excavatrices », mesurant un kilomètre et demi, creusent les parois du cratère, brisant le sol rocheux et le rejetant par jets à la surface. George Leonard pense qu'une sorte de pipeline, long de près de trois milles, a été posé à partir de la crête du King Crater, dont les extrémités étaient recouvertes de capuchons de forme identique. Des structures similaires ont été observées par le Japonais Mitsui. Ainsi, un certain nombre de chercheurs lunaires sont convaincus que la Lune était habitée auparavant ou qu'elle l'est maintenant. Eh bien, les gens ont toujours cru aux miracles, c'est leur droit.
Objectifs de l'exploration humaine de la Lune
Laissons le droit de chercher la vie sur la Lune aux écrivains et passionnés de science-fiction et revenons du ciel sur terre. Le développement rapide de la technologie spatiale, couplé aux ressources naturelles disponibles sur la Lune, permet sérieusement d'évoquer la possible colonisation de notre satellite le plus proche. Cet objectif est réalisable et justifié. La Lune est très proche de la Terre (seulement 3 jours de vol), son paysage est assez bien étudié, toute la surface du corps céleste a été photographiée. La Lune possède également toute une gamme de métaux industriels importants pour la civilisation humaine - fer, titane, aluminium. De plus, la couche superficielle du sol lunaire, appelée régolithe, accumule un isotope rare sur Terre - l'hélium-3. À l’avenir, il pourrait devenir la principale source de combustible pour le développement des réacteurs thermonucléaires.
Actuellement, des développements actifs sont en cours dans le domaine de la production industrielle de métaux, d'hélium-3 et d'oxygène à partir du régolithe lunaire, et des réserves de glace d'eau ont été découvertes ici. Le vide profond et la présence d’une énergie solaire bon marché ouvrent de nouveaux horizons dans le développement d’industries telles que la métallurgie, la fonderie et l’électronique. Les conditions de création de microélectronique et de transformation des métaux sur notre satellite naturel sont plus favorables que sur Terre. Sur notre planète, une grande quantité d'oxygène dans l'atmosphère détériore la qualité du soudage et du moulage et rend difficile l'obtention d'alliages ultra-purs et de substrats de microcircuits en grands volumes. De plus, la Lune présente un intérêt en tant que lieu où localiser des industries dangereuses et nocives.
Selon un certain nombre de scientifiques, l'hélium-3 est l'avenir de l'énergie terrestre, en termes de coût au kg. Cet isotope est évalué à un million de dollars et ses réserves sur la Lune sont estimées à des millions de tonnes. L'hélium-3 peut être utilisé pour démarrer des réactions thermonucléaires. Selon les experts, pour fournir de l'énergie à la population de la Terre entière, 30 tonnes d'hélium-3 sont nécessaires par an ; le coût de son transport de la Lune à la Terre sera des dizaines de fois inférieur au coût de l'énergie actuellement produite. dans les centrales nucléaires.
La Lune est également attractive pour la recherche scientifique dans les domaines de l'astronomie, des sciences planétaires, de la cosmologie, de la biologie spatiale et d'autres disciplines ; l'étude de la croûte lunaire pourrait aider à trouver des réponses à des questions importantes sur la formation et le développement futur de notre système solaire. La faible gravité et l'absence d'atmosphère permettent de construire des observatoires sur la Lune équipés de télescopes optiques et radio, qui pourront obtenir des images plus claires et plus détaillées des régions lointaines de l'Univers. La Lune est également intéressante en tant qu'objet de tourisme spatial. Ses paysages bizarres et impressionnants peuvent attirer des sommes importantes pour son développement ultérieur. Le développement du tourisme nécessitera le développement des infrastructures, ce qui garantira une pénétration à plus grande échelle de l’humanité sur la Lune.
Le programme lunaire de la Russie
Dans le cadre du développement du programme spatial russe jusqu'en 2040, l'exploration de la Lune (2025-2030) et des vols vers Mars (2035-2040) sont envisagés. La tâche moderne de l’exploration lunaire pour la Russie est avant tout la construction d’une base lunaire. Par conséquent, un programme d’une telle envergure doit être réalisé dans le cadre d’une coopération entre de nombreux pays. La première étape de l'exploration lunaire implique le lancement du satellite lunaire Luna-Glob (2012). La tâche du satellite est de survoler la Lune, d'identifier les points les plus appropriés pour l'atterrissage des rovers lunaires et de sélectionner les emplacements des complexes techniques et scientifiques qui deviendront la base d'une future base lunaire. De plus, il doit accomplir la tâche d'explorer le noyau de la Lune à l'aide de dispositifs spéciaux - des pénétrateurs. Sur cette question, une collaboration avec le Japon est possible, puisque leurs spécialistes développent des pénétrateurs depuis longtemps et avec beaucoup de succès.
La deuxième étape du développement implique la livraison d'un laboratoire scientifique - un rover lunaire - à la surface de la Lune pour réaliser un large éventail d'expériences scientifiques diverses. À ce stade, l'Inde, la Chine et les pays européens peuvent être impliqués dans une coopération. On suppose que l'Inde, dans le cadre de son propre programme Chandrayaan-2, créera une fusée et un module de vol, ainsi qu'un site de lancement. À son tour, la Russie prendra en charge le développement du module d'atterrissage, du rover lunaire et des équipements scientifiques. À l'avenir, une base automatique sera construite sur la surface lunaire, ce qui permettra de résoudre un certain nombre de problèmes dans l'intérêt du programme lunaire habité. Et ce n'est qu'après 2026 que les gens voleront à nouveau vers la Lune, et de 2027 à 2032, une base de recherche « Lunar Test Site » sera créée ici, qui sera prête à accepter des astronautes de manière permanente.
Sources utilisées :
www.rus.ruvr.ru/2009/07/20/990045.html
www.nepoznannoe.org/HTM/Luna3.htm
www.mj12.ucoz.ru/publ/kolonizacija_luny/3-1-0-120
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L'exploration lunaire a une longue histoire. Ils ont commencé avant notre ère, lorsque Hipparque étudiait le mouvement de la Lune dans le ciel étoilé, déterminait l'inclinaison de l'orbite lunaire par rapport à l'écliptique, la taille de la Lune et sa distance à la Terre, et identifiait également un certain nombre de caractéristiques du mouvement.
Depuis le milieu du XIXe siècle, en lien avec la découverte de la photographie, une nouvelle étape dans l'étude de la Lune s'ouvre : il devient possible d'analyser plus en détail la surface de la Lune à l'aide de photographies détaillées (Warren de la Rue et Lewis Rutherford). En 1881, Pierre Jansen a compilé un « Atlas photographique de la Lune » détaillé.
Au 20ème siècle, l'ère spatiale a commencé et les connaissances sur la Lune se sont considérablement développées. La composition du sol lunaire est devenue connue, les scientifiques ont reçu ses échantillons et une carte du verso a été dressée.
Explorer la Lune avec des appareils automatiques
Le vaisseau spatial soviétique Luna 2 a atteint la Lune pour la première fois le 13 septembre 1959. Et pour la première fois, il a été possible de regarder la face cachée de la Lune en 1959, lorsque la station soviétique Luna-3 l'a survolée et a photographié une partie de sa surface invisible depuis la Terre. Les scientifiques pensent que la face cachée de la Lune est un endroit idéal pour un observatoire astronomique. Les télescopes optiques placés ici ne pénétreraient pas l'atmosphère terrestre dense. Et pour les radiotélescopes, la Lune servirait de bouclier naturel constitué de roche solide de 3 500 km d'épaisseur, qui les protégerait de manière fiable de toute interférence radio provenant de la Terre.
Dans la seconde moitié du XXe siècle, les États-Unis ont commencé à se préparer activement à l’atterrissage sur la Lune. Mais pour préparer le vol habité, la NASA a prévu plusieurs programmes spatiaux : "Ranger"(photographiant sa surface), " Arpenteur"(atterrissage en douceur et tir sur la zone) et " Orbiteur lunaire"(image détaillée de la surface de la Lune). En 1965-1966 La NASA a mis en œuvre le projet MOON-BLINK pour étudier les phénomènes inhabituels (anomalies) à la surface Lune. Les "serveurs" 3,4 et 7 étaient équipés d'une benne preneuse pour ramasser la terre.
L'URSS a mené des recherches sur la surface de la Lune à l'aide de deux véhicules automoteurs radiocommandés, Lunokhod-1, lancés sur la Lune en novembre 1970, et Lunokhod-2, en janvier 1973. Lunokhod-1 a fonctionné 10,5 fois sur Terre pendant des mois. , "Lunokhod-2" - 4,5 mois terrestres (soit 5 jours lunaires et 4 nuits lunaires). Les deux appareils ont collecté et transmis à la Terre une grande quantité de données sur le sol lunaire et de nombreuses photographies de détails et panoramas du relief lunaire.
"Lunokhod-1"
Lunokhod-1 est le premier rover planétaire au monde à opérer avec succès sur la surface de la Lune. Appartient à la série de véhicules automoteurs télécommandés soviétiques "Lunokhod" pour l'exploration lunaire, qui ont travaillé sur la Lune pendant onze jours lunaires (10,5 mois terrestres).
Lunokhod 1 était équipé de :
- deux caméras de télévision (une de secours), quatre téléphotomètres panoramiques ;
- Spectromètre à fluorescence X RIFMA ;
- Télescope à rayons X RT-1 ;
- odomètre-pénétromètre PrOP ;
- détecteur de rayonnement RV-2N ;
- réflecteur laser TL.
La station interplanétaire automatique "Luna-17" avec "Lunokhod-1" a été lancée le 10 novembre 1970 et est entrée sur l'orbite d'un satellite artificiel de la Lune, et le 17 novembre 1970, la station a atterri en toute sécurité sur la Lune dans la mer des pluies, et "Lunokhod-1" est passé à l'amorçage lunaire.
Au cours de son séjour à la surface de la Lune, Lunokhod-1 a parcouru 10 540 m, a étudié une superficie de 80 000 m2 et a transmis 211 panoramas lunaires et 25 000 photographies à la Terre. La vitesse maximale était de 2 km/h. Une analyse chimique a été réalisée en 25 points du sol lunaire. Un réflecteur d'angle a été installé sur Lunokhod-1, à l'aide duquel des expériences ont été menées pour déterminer avec précision la distance à la Lune.
"Lunokhod-2"
"Lunokhod-2"- le deuxième d'une série de véhicules-rovers planétaires automoteurs télécommandés lunaires soviétiques. Il était destiné à étudier les propriétés mécaniques de la surface lunaire, à photographier et à télédiffuser la Lune, à mener des expériences avec un télémètre laser au sol, à observer le rayonnement solaire et à d'autres recherches.
Le 15 janvier 1973, il fut livré sur la Lune par la station interplanétaire automatique Luna-21. L'atterrissage a eu lieu à 172 kilomètres du site d'atterrissage d'Apollo 17. Le système de navigation du Lunokhod-2 a été endommagé et l'équipe au sol du Lunokhod a été guidée par l'environnement et le Soleil. Malgré cela, l'appareil a couvert une plus grande distance que Luna-1, car un certain nombre d'innovations ont été introduites, par exemple une troisième caméra vidéo à hauteur humaine.
En quatre mois de travail, il a parcouru 37 kilomètres, transmis 86 panoramas et environ 80 000 images de séquences télévisées sur Terre, mais la poursuite de son travail a été empêchée par la surchauffe de l'équipement à l'intérieur du corps. Les travaux de Lunokhod 2 ont officiellement pris fin le 4 juin 1973.
Le programme spatial Luna a pris fin en URSS en 1977. Le lancement de Lunokhod 3 a été annulé.
En août 1976, la station soviétique Luna-24 a livré des échantillons de sol lunaire sur Terre, le satellite japonais Hiten n'a volé vers la Lune qu'en 1990. Ensuite, deux vaisseaux spatiaux américains ont été lancés - Clementine en 1994 et Lunar Prospector" en 1998.
"Clémentine"
Clementine est une mission conjointe du Commandement de la défense aérospatiale de l'Amérique du Nord et de la NASA visant à tester des technologies militaires tout en prenant simultanément des photographies détaillées de la surface lunaire.
La sonde Clementine a transmis à la Terre environ 1,8 million de photographies de la surface lunaire en noir et blanc. Clémentine est la première sonde à transmettre des informations scientifiques confirmant l'hypothèse de la présence d'eau aux pôles de la Lune. Il s’agit d’une découverte très importante : de l’eau à l’état solide est présente sur la Lune. L'eau liquide ne peut pas exister sur la surface lunaire car elle s'évapore lorsqu'elle est exposée au soleil puis se disperse dans l'espace. Mais depuis les années 1960, il existe une hypothèse selon laquelle la glace d'eau serait conservée dans les cratères de la Lune, là où les rayons du Soleil ne peuvent pas pénétrer, ou se trouverait à de grandes profondeurs. Et maintenant, c'est confirmé. Quelle est l'importance de cette découverte ? Les glaciers lunaires peuvent fournir de l'eau aux premiers colons, tandis que de la végétation peut apparaître sur la Lune.
Prospecteur lunaire
"Prospecteur lunaire" - et la station interplanétaire automatique américaine d'exploration lunaire, créée dans le cadre du programme Discovery de la NASA. Lancé le 7 janvier 1998. Achevé le 31 juillet 1999.
Le satellite Lunar Prospector est conçu pour l'imagerie globale de la composition élémentaire de la surface lunaire, en étudiant son champ gravitationnel et sa structure interne, son champ magnétique et la libération de substances volatiles. « Lunar Prospector » devait compléter et clarifier les recherches de « Clémentine », et surtout vérifier la présence de glace.
Lunar Prospector a été lancé le 7 janvier 1998 sur une fusée Athena-2. En 1998, la plupart des problèmes scientifiques pour lesquels l'appareil a été lancé ont été résolus : le volume possible de glace au pôle sud de la Lune a été clarifié, sa teneur dans le sol a été estimée par les scientifiques entre 1 et 10 %, et même un signal plus fort indique la présence de glace au pôle nord. Sur la face cachée de la Lune, un magnétomètre a détecté des champs magnétiques locaux relativement puissants, qui formaient 2 petites magnétosphères d'un diamètre d'environ 200 km. Sur la base de perturbations dans le mouvement de l'appareil, 7 nouveaux mascons ont été découverts (une région de la lithosphère d'une planète ou d'un satellite naturel qui provoque des anomalies gravitationnelles positives).
La première étude spectrométrique mondiale des rayons gamma a également été réalisée, à la suite de laquelle des cartes de répartition du titane, du fer, de l'aluminium, du potassium, du calcium, du silicium, du magnésium, de l'oxygène, de l'uranium, des terres rares et du phosphore ont été établies, une Un modèle du champ gravitationnel de la Lune a été créé, qui permet de calculer très précisément l'orbite des satellites de la Lune.
En 1999, l'AMS a achevé ses travaux.
Exploration automatique de la Lune enXXIème siècle
Après la fin du programme spatial soviétique Luna et du programme américain Apollo, l'exploration de la Lune à l'aide d'engins spatiaux a été pratiquement arrêtée.
Mais au début du XXIe siècle, la Chine débute son programme d’exploration lunaire. Il comprend : la livraison du rover lunaire et l'envoi de terre sur Terre, puis une expédition sur la Lune et la construction de bases lunaires habitées. Bien entendu, les puissances spatiales restantes n’ont pas pu rester silencieuses et ont de nouveau lancé leurs programmes lunaires. Annonce des projets de futures expéditions lunaires Russie, Europe, Inde, Japon. Le 28 septembre 2003, l'Agence spatiale européenne a lancé sa première station interplanétaire automatique (AIS), Smart-1. Le 14 septembre 2007, le Japon a lancé la deuxième sonde d'exploration lunaire Kaguya. Et le 24 octobre 2007, la RPC est également entrée dans la course lunaire : le premier satellite lunaire chinois, Chang'e-1, a été lancé. Avec l'aide de cette station et des prochaines, les scientifiques créent une carte tridimensionnelle de la surface lunaire, qui pourrait à l'avenir contribuer à un projet ambitieux de colonisation de la Lune. Le 22 octobre 2008, le premier vaisseau spatial indien, Chandrayaan-1, a été lancé. En 2010, la Chine a lancé le deuxième AMS Chang'e-2.
En 2009, la NASA a lancé des sondes orbitales lunaires - Lunar Reconnaissance Orbiter et Lunar Crater Observation and Sensing Satellite pour collecter des informations sur la surface lunaire, rechercher de l'eau et des sites appropriés pour de futures expéditions lunaires. Le 9 octobre 2009, le vaisseau spatial LCROSS et l'étage supérieur Centaur ont effectué leur chute prévue sur la surface lunaire. au cratère Cabeus, située à environ 100 km du pôle sud de la Lune, et donc constamment dans l'ombre profonde. Le 13 novembre, la NASA a annoncé que de l'eau avait été découverte sur la Lune grâce à cette expérience.
Des entreprises privées commencent à explorer la Lune. Le concours mondial Google Lunar X PRIZE a été annoncé pour créer un petit rover lunaire. Plusieurs équipes de différents pays participent à la compétition, dont le russe Selenokhod. Il est prévu d'organiser le tourisme spatial avec des vols autour de la Lune sur des navires russes - d'abord sur le Soyouz modernisé, puis sur le prometteur PTKNP Rus universel en cours de développement.
USA vont poursuivre l'exploration de la Lune avec les stations automatiques « GRAIL » (lancée en 2011), « LADEE » (lancement prévu en 2013), etc. Chine prévoit de lancer son premier atterrisseur, Chang'e-3, en 2013, suivi d'un rover lunaire d'ici 2015, d'un vaisseau spatial lunaire à retour au sol d'ici 2017 et d'une base lunaire d'ici 2050. Japon a annoncé une future exploration robotique de la Lune. Inde prévoit une mission en 2017 pour son orbiteur Chandrayaan-2 et un petit rover livré par le vaisseau spatial russe Luna-Resurs, ainsi qu'une exploration plus approfondie de la Lune jusqu'à des expéditions habitées. Russie lance pour la première fois un programme en plusieurs étapes d'exploration de la Lune avec les stations automatiques « Luna-Glob » en 2015, « Luna-Resurs-2 » et « Luna-Resurs-3 » avec des rovers lunaires en 2020 et 2022, « Luna-Resurs- 4 » restituant le sol collecté par les rovers lunaires en 2023, puis prévoit des expéditions habitées dans les années 2030.
Les scientifiques n’excluent pas que la Lune puisse contenir non seulement de l’argent, du mercure et des alcools, mais également d’autres éléments et composés chimiques. La glace d'eau et l'hydrogène moléculaire indiquent que la Lune possède des ressources qui pourraient être utilisées dans de futures missions. L'analyse des données topographiques envoyées par la sonde spatiale LRO et les mesures gravitationnelles de Kaguya ont montré que l'épaisseur de la croûte sur la face cachée de la Lune n'est pas constante et varie avec la latitude. Les sections les plus épaisses de la croûte correspondent aux altitudes les plus élevées, ce qui est également typique de la Terre, et les plus minces se trouvent aux latitudes subpolaires.
Toute cette race lunaire nouvellement découverte concerne la possibilité de coloniser la Lune. Qu'est-ce que ça veut dire?
Colonisation de la Lune
La colonisation lunaire fait référence à la colonisation de la Lune par les humains. Or, il ne s’agit pas d’œuvres de science-fiction, mais de véritables projets de construction de bases habitées sur la Lune. Le développement rapide de la technologie spatiale permet d’espérer que la colonisation de l’espace est un objectif tout à fait réalisable. En raison de sa proximité avec la Terre (trois jours de vol) et d'une assez bonne connaissance du paysage, la Lune a longtemps été considérée comme une candidate à la création d'une colonie humaine. Mais si les programmes soviétiques Luna et Lunokhod et le programme américain Apollo ont démontré la faisabilité pratique d'un vol vers la Lune, ils ont en même temps freiné l'enthousiasme pour la création d'une colonie lunaire. Cela est dû au fait que l'analyse des échantillons de poussière apportés par les astronautes a montré une très faible teneur en éléments légers nécessaires à la vie sur la Lune.
Pour les scientifiques, la base lunaire est un lieu unique pour mener des recherches scientifiques dans les domaines des sciences planétaires, de l'astronomie, de la cosmologie, de la biologie spatiale et d'autres disciplines. L'étude de la croûte lunaire peut apporter des réponses aux questions les plus importantes concernant la formation et l'évolution ultérieure du système solaire, du système Terre-Lune et l'émergence de la vie. L'absence d'atmosphère et une gravité plus faible permettent de construire des observatoires sur la surface lunaire, équipés de télescopes optiques et radioélectriques capables d'obtenir des images beaucoup plus détaillées et claires de régions lointaines de l'Univers que ce qui est possible sur Terre, et de maintenir et d'améliorer de tels télescopes sont beaucoup plus faciles que les observatoires orbitaux. La Lune possède également une variété de minéraux : fer, aluminium, titane ; Dans la couche superficielle du sol lunaire, s'est accumulé le régolithe, l'isotope hélium-3, rare sur Terre, qui peut être utilisé comme combustible pour des réacteurs thermonucléaires prometteurs. Actuellement, des méthodes de production industrielle de métaux, d'oxygène et d'hélium-3 à partir du régolithe sont en cours de développement et des gisements de glace d'eau ont été découverts. Le vide profond et la disponibilité d’une énergie solaire bon marché ouvrent de nouveaux horizons pour l’électronique, les fonderies, la métallurgie et la science des matériaux. La Lune semble également être un objet très probable pour le tourisme spatial, qui pourrait attirer des fonds importants pour son développement, contribuer à populariser les voyages spatiaux et susciter un afflux de personnes souhaitant explorer la surface lunaire. Le tourisme spatial nécessitera certaines solutions d'infrastructure. Le développement des infrastructures, à son tour, facilitera une plus grande pénétration humaine sur la Lune. Il est prévu d'utiliser des bases lunaires à des fins militaires pour contrôler l'espace proche de la Terre et assurer la domination dans l'espace. Ainsi, la colonisation de la Lune est un événement très probable dans les décennies à venir.
Après les premiers succès dans l'étude de la Lune (le premier atterrissage brutal d'une sonde sur la surface, le premier survol avec photographie de l'envers invisible de la Terre), des scientifiques et des concepteurs de l'URSS et des États-Unis se sont impliqués dans la « course lunaire ». objectivement confronté à une nouvelle tâche. Il fallait assurer un atterrissage en douceur de la sonde de recherche sur la surface de la Lune et apprendre à lancer des satellites artificiels sur son orbite.
Cette tâche n'était pas facile. Il suffit de dire que Sergei Korolev, qui dirigeait l'OKB-1, n'a jamais réussi à y parvenir. Entre 1963 et 1965, 11 lancements de vaisseaux spatiaux ont été effectués (chaque lancement réussi a reçu un numéro de série officiel « Luna ») dans le but d'un atterrissage en douceur sur la Lune, et tous ont échoué. Pendant ce temps, la charge de travail de l'OKB-1 en matière de projets était excessive et, à la fin de 1965, Korolev fut contraint de transférer le sujet de l'atterrissage en douceur au bureau de conception de Lavochkin, dirigé par Georgy Babakin. Ce sont les « Babakinites » (après la mort de Korolev) qui ont réussi à entrer dans l’histoire grâce au succès de Luna-9.
Premier alunissage
(Cliquez sur l'image pour voir un schéma du vaisseau spatial atterrissant sur la lune)
Tout d'abord, le 31 janvier 1966, la station Luna-9 a été mise en orbite terrestre par une fusée, puis de là, elle s'est dirigée vers la Lune. Le moteur de freinage de la station assurait l'amortissement de la vitesse d'atterrissage et des amortisseurs gonflables protégeaient le module d'atterrissage de la station contre la surface. Après les avoir filmés, le module s'est remis en état de marche. Les premières images panoramiques au monde de la surface lunaire reçues de Luna-9 lors de la communication avec lui ont confirmé la théorie des scientifiques selon laquelle la surface du satellite n'est pas recouverte d'une couche de poussière importante.
Le premier satellite artificiel de la Lune
Le deuxième succès des « Babakinites », qui ont utilisé les réserves d'OKB-1, fut le premier satellite artificiel lunaire. Le lancement du vaisseau spatial Luna-10 a eu lieu le 31 mars 1966 et le lancement réussi en orbite lunaire a eu lieu le 3 avril. Pendant plus d'un mois et demi, les instruments scientifiques de Luna-10 ont exploré la Lune et l'espace cislunaire.
Réalisations américaines
Pendant ce temps, les États-Unis, se dirigeant avec confiance vers leur objectif principal – faire atterrir un homme sur la Lune, ont rapidement réduit l’écart avec l’URSS et ont pris les devants. Cinq vaisseaux spatiaux Surveyor ont effectué des atterrissages en douceur et ont mené d'importantes recherches sur les sites d'atterrissage. Les cinq cartographes orbitaux de Lunar Orbiter ont produit une carte détaillée à haute résolution de la surface. Quatre vols d'essai habités du vaisseau spatial Apollo, dont deux en orbite lunaire, ont confirmé la justesse des décisions prises lors du développement et de la conception du programme, et la technologie a prouvé sa fiabilité.
Premier homme atterrissant sur la Lune
L'équipage de la première expédition lunaire comprenait les astronautes Neil Armstrong, Edwin Aldrin et Michael Collins. La sonde Apollo 11 décolle le 16 juillet 1969. La fusée géante Saturn V à trois étages a fonctionné sans problème et Apollo 11 s'est envolée pour la Lune. Entrant en orbite lunaire, il s'est divisé en module orbital Columbia et en module lunaire Eagle, pilotés par les astronautes Armstrong et Aldrin. Le 20 juillet, il a atterri sur la Lune au sud-ouest de la Mer de la Tranquillité.
Six heures après l'atterrissage, Neil Armstrong est sorti de la cabine du module lunaire et, à 2 heures 56 minutes 15 secondes du temps universel, le 21 juillet 1969, a posé le pied sur le régolithe lunaire pour la première fois dans l'histoire de l'humanité. Bientôt, Aldrin rejoignit le commandant de la première expédition lunaire. Ils ont passé 151 minutes à la surface de la Lune, y ont placé des accessoires et du matériel scientifique et ont en retour chargé 21,55 kg de roches lunaires dans le module.
La fin de la « course à la lune »
Laissant le bloc d'atterrissage à la surface, l'étage d'ascension Eagle a été lancé depuis la Lune et s'est amarré à Columbia. Réuni, l'équipage envoya Apollo 11 vers la Terre. Après avoir ralenti dans l'atmosphère à la deuxième vitesse de fuite, le module de commande avec les astronautes, après plus de 8 jours de vol, s'est doucement enfoncé dans les vagues de l'océan Pacifique. L'objectif principal de la « course à la lune » a été atteint.
Face cachée de la lune
(Photographie de la face cachée de la Lune depuis l'atterrissage du vaisseau spatial Chang'e-4)
C'est le côté invisible depuis la Terre. Le 27 octobre 1959, la station spatiale soviétique Luna-3 a photographié la face cachée de l'orbite lunaire, et plus d'un demi-siècle plus tard, le 3 janvier 2019, le vaisseau spatial chinois Chang'e-4 a atterri avec succès à la surface de la Lune. côté éloigné et a envoyé la première image depuis sa surface.
L'exploration lunaire est l'étude du satellite terrestre à l'aide d'engins spatiaux et d'instruments optiques.
Initialement, la seule méthode permettant à l’humanité d’étudier la Lune était la méthode visuelle. L'invention du télescope par Galilée en 1609 a permis des progrès significatifs dans l'étude de la Lune à l'aide d'instruments optiques. Galilée lui-même a utilisé son télescope pour étudier les montagnes et les cratères de la surface lunaire. Les recherches sur le satellite terrestre à l'aide d'engins spatiaux ont commencé le 13 septembre 1959, avec l'atterrissage de la station automatique soviétique Luna-2 à la surface du satellite. En 1969, un homme atterrit sur la Lune et l’étude du satellite depuis sa surface commença.
Actuellement, plusieurs puissances spatiales envisagent de reprendre les vols habités vers la surface lunaire et de créer des bases lunaires.
Antiquité et Moyen Âge
La lune attire l’attention des hommes depuis l’Antiquité. Au IIe siècle. Colombie-Britannique e. Hipparque a étudié le mouvement de la Lune dans le ciel étoilé, déterminant l'inclinaison de l'orbite lunaire par rapport à l'écliptique, la taille de la Lune et sa distance par rapport à la Terre, et a également identifié un certain nombre de caractéristiques du mouvement.
La théorie obtenue par Hipparque a ensuite été développée par l'astronome d'Alexandrie Claudius Ptolémée au IIe siècle après JC. e., en écrivant le livre «Almageste» à ce sujet. Cette théorie a été affinée à plusieurs reprises, et en 1687, après la découverte par Newton de la loi de la gravitation universelle, d'une théorie purement cinématique décrivant les propriétés géométriques du mouvement, la théorie est devenue dynamique, prenant en compte le mouvement des corps sous l'influence de forces qui leur sont appliquées.
L'invention des télescopes a permis de distinguer des détails plus fins du relief lunaire. L'une des premières cartes lunaires a été dressée par Giovanni Riccioli en 1651. Il a également donné des noms à de grandes zones sombres, les appelant « mers », ce que nous utilisons encore aujourd'hui. Ces noms de lieux reflétaient l'idée de longue date selon laquelle le temps sur la Lune était similaire à celui sur Terre, et que les zones sombres étaient censées être remplies d'eau lunaire et que les zones claires étaient considérées comme la terre ferme. Cependant, en 1753, l’astronome croate Ruđer Bošković démontra que la Lune n’avait pas d’atmosphère. Le fait est que lorsque les étoiles sont recouvertes par la Lune, elles disparaissent instantanément. Mais si la Lune avait une atmosphère, les étoiles disparaîtraient progressivement. Cela indiquait que le satellite n'avait pas d'atmosphère. Et dans ce cas, il ne peut pas y avoir d’eau liquide à la surface de la Lune, car elle s’évaporerait instantanément.
Avec la main légère du même Giovanni Riccioli, les cratères ont commencé à recevoir les noms de scientifiques célèbres : de Platon, Aristote et Archimède à Vernadsky, Tsiolkovsky et Pavlov.
XXe siècle
Depuis le début de l’ère spatiale, nos connaissances sur la Lune ont considérablement augmenté. La composition du sol lunaire est devenue connue, les scientifiques ont reçu ses échantillons et une carte du verso a été dressée.
La Lune a été atteinte pour la première fois par la station interplanétaire automatique soviétique Luna-2 le 13 septembre 1959. Le premier aperçu de la face cachée de la Lune remonte à 1959, lorsque la sonde soviétique Luna 3 l'a survolée et a photographié une partie de sa surface invisible depuis la Terre. Les télescopes optiques placés ici n'auraient pas besoin de percer l'atmosphère terrestre dense. Et pour les radiotélescopes, la Lune servirait de bouclier naturel constitué de roche solide de 3 500 km d'épaisseur, qui les protégerait de manière fiable de toute interférence radio provenant de la Terre. Le premier atterrissage en douceur au monde sur la Lune a été réalisé le 3 février 1966 par la sonde spatiale soviétique Luna 9, qui a également transmis pour la première fois des images de la surface d'un autre corps céleste.
Au début des années 1960, il était évident que les États-Unis étaient à la traîne de l’URSS en matière d’exploration spatiale. J. Kennedy a déclaré qu'un homme atterrirait sur la Lune avant 1970. Pour préparer un vol habité, la NASA a réalisé plusieurs programmes AMS : Ranger (1961-1965, photographie de surface), Surveyor (1966-1968, atterrissage en douceur et relevés de terrain) et Lunar Orbiter (1966-1967, imagerie détaillée de la surface de la Lune). Également en 1965-1966, la NASA a lancé le projet MOON-BLINK pour étudier les phénomènes inhabituels (anomalies) à la surface de la Lune. Les travaux ont été réalisés par Trident Engineering Associates (Annapolis, Maryland) sous le contrat NAS 5-9613 en date du 1er juin 1965 depuis le Goddard Space Flight Center (Greenbelt, Maryland).
La mission habitée américaine réussie vers la Lune s’appelait Apollo. Le premier survol de la Lune au monde a eu lieu en décembre 1968 à bord du vaisseau spatial habité Apollo 8. Après un vol de répétition vers la Lune en mai 1969 sans qu'Apollo 10 ne s'y pose, le premier alunissage au monde a eu lieu le 20 juillet 1969 sur Apollo 11 (la première personne à avoir posé le pied sur la surface lunaire le 21 juillet fut Neil Armstrong , le deuxième - Edwin Aldrin ; le troisième membre d'équipage Michael Collins est resté dans le module orbital) ; le dernier sixième - en décembre 1972. Ainsi, la Lune est le seul corps céleste visité par l'homme et le premier corps céleste dont les échantillons ont été livrés sur Terre (les États-Unis ont livré 380 kilogrammes, l'URSS - 324 grammes de sol lunaire).
Lors du vol d’urgence d’Apollo 13, il n’y a pas eu d’alunissage. Au cours des trois derniers vols du programme, des véhicules électriques lunaires contrôlés par des astronautes à l'atterrissage ont été utilisés. Trois vols supplémentaires prévus dans le cadre du programme (Apollo 18...20), qui étaient dans un état de préparation élevé, ont été annulés. Il existe des théories du complot sur ce qu'on appelle. « conspiration lunaire », selon laquelle les atterrissages sur la Lune n'étaient qu'une mise en scène, mais n'ont pas été réellement réalisés, ou que ce qui précède était une désinformation délibérée, et que le programme Apollo a été interrompu en raison de la découverte d'une présence extraterrestre sur la Lune.
En raison de l'écart croissant avec les États-Unis, deux programmes lunaires habités soviétiques - le survol lunaire L1 et l'atterrissage lunaire L3 - ont été interrompus au stade des tests de vols sans pilote d'engins spatiaux sans atteindre le résultat souhaité. En outre, le premier projet détaillé au monde de la base lunaire "Zvezda", développé dans le cadre du développement du programme L3, ainsi que les projets ultérieurs proposés pour les expéditions lunaires L3M et LEK n'ont pas été mis en œuvre. Parmi les nombreuses stations d'alunissage et orbitales lunaires « Luna », l'URSS a assuré la livraison automatique sur Terre d'échantillons de sol lunaire à bord des AMS Luna-16, Luna-20, Luna-24 et a mené des recherches sur la surface lunaire également à l'aide de deux radios. -véhicules automoteurs contrôlés - Lunokhods, Lunokhod-1, lancés sur la Lune en novembre 1970 et Lunokhod-2 - en janvier 1973. Lunokhod-1 a fonctionné pendant 10,5 mois terrestres, Lunokhod-2 - 4,5 mois terrestres ( soit 5 jours lunaires et 4 nuits lunaires). Les deux appareils ont collecté et transmis à la Terre une grande quantité de données sur le sol lunaire et de nombreuses photographies de détails et panoramas du relief lunaire.
Après que la dernière station soviétique Luna-24 ait livré des échantillons de sol lunaire sur Terre en août 1976, l'appareil suivant, le satellite japonais Hiten, ne s'est rendu sur la Lune qu'en 1990. Ensuite, deux vaisseaux spatiaux américains ont été lancés : Clementine en 1994 et Lunar Prospector en 1998.
XXIème siècle
Après la fin du programme spatial soviétique Luna et du programme américain Apollo, l'exploration de la Lune à l'aide d'engins spatiaux a été pratiquement arrêtée. Mais au début du XXIe siècle, la Chine a publié son programme d'exploration de la Lune, qui prévoyait, après la livraison du rover lunaire et l'envoi de terre sur Terre, des expéditions sur la Lune et la construction de bases lunaires habitées. On pense que cela a poussé les puissances spatiales restantes à relancer leurs programmes lunaires dans le cadre d'une nouvelle « course lunaire à la deuxième place ». Des plans pour de futures expéditions lunaires ont été annoncés par la Russie, l'Europe, l'Inde, le Japon et le président George W. Bush a annoncé le 14 janvier 2004 que les États-Unis commençaient un programme Constellation détaillé à grande échelle avec la création de nouveaux lanceurs et de nouveaux lanceurs habités. vaisseau spatial capable de transporter sur la Lune des personnes et de grands rovers lunaires habités, dans le but d'établir les premières bases lunaires. Le programme Constellation Lunar a été annulé après 5 ans par le président Barack Obama.
Le 28 septembre 2003, l'Agence spatiale européenne a lancé sa première station interplanétaire automatique (AMS), Smart-1. Le 14 septembre 2007, le Japon a lancé sa deuxième station d'exploration lunaire, Kaguya. Et le 24 octobre 2007, la RPC est également entrée dans la course lunaire : le premier satellite lunaire chinois, Chang'e-1, a été lancé. Avec l'aide de cette station et des prochaines, les scientifiques créent une carte tridimensionnelle de la surface lunaire, qui pourrait à l'avenir contribuer à un projet ambitieux de colonisation de la Lune. Le 22 octobre 2008, le premier satellite indien, Chandrayaan-1, était lancé. En 2010, la Chine a lancé le deuxième AMS Chang'e-2.
Site d'atterrissage d'Apollo 17. Le module de descente, l'équipement de recherche ALSEP, les traces des roues des voitures et les traces des astronautes sont visibles.
Le 18 juin 2009, la NASA a lancé le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) et le Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS). Les satellites sont conçus pour collecter des informations sur la surface lunaire, rechercher de l'eau et des emplacements appropriés pour de futures expéditions lunaires. A l'occasion du quarantième anniversaire du vol Apollo 11, la station interplanétaire automatique LRO a accompli une tâche particulière : elle a photographié les zones d'atterrissage des modules lunaires des expéditions terrestres. Entre le 11 et le 15 juillet, LRO a pris et transmis à la Terre les toutes premières images orbitales détaillées des modules lunaires eux-mêmes, des sites d'atterrissage, des pièces d'équipement laissées par les expéditions à la surface, et même des traces du chariot, du rover et les terriens eux-mêmes. Pendant ce temps, 5 des 6 sites d'atterrissage ont été photographiés : expéditions Apollo 11, 14, 15, 16, 17. Plus tard, le vaisseau spatial LRO a pris des photographies encore plus détaillées de la surface, où non seulement les modules d'atterrissage et les équipements présentant des traces de le véhicule lunaire sont clairement visibles, mais aussi les traces de marche des astronautes eux-mêmes. Le 9 octobre 2009, la sonde spatiale LCROSS et l'étage supérieur Centaurus ont effectué une chute planifiée sur la surface lunaire dans le cratère Cabeus, situé à environ 100 km du pôle sud lunaire, et donc constamment dans l'ombre profonde. Le 13 novembre, la NASA a annoncé que de l'eau avait été découverte sur la Lune grâce à cette expérience.
Des entreprises privées commencent à explorer la Lune. Le concours mondial Google Lunar X PRIZE a été annoncé pour créer un petit rover lunaire, auquel participent plusieurs équipes de différents pays, dont le russe Selenokhod. En 2014, le premier survol lunaire privé AMS (Manfred Memorial Moon Mission) est apparu. Il est prévu d'organiser le tourisme spatial avec des vols autour de la Lune sur des navires russes - d'abord sur le Soyouz modernisé, puis sur le prometteur universel PTK NP (Rus) en cours de développement.
Les États-Unis vont poursuivre l'exploration de la Lune avec les stations automatiques GRAIL (lancée en 2011), LADEE (lancée en 2013) et autres. La Chine a lancé son premier atterrisseur lunaire, Chang'e 3, avec le premier rover lunaire en décembre 2013 et son premier survol lunaire avec un véhicule de retour en 2014, et prévoit en outre un vaisseau spatial de retour sur le sol lunaire d'ici 2017 en prévision de vols habités vers 2025. et la construction d'une base lunaire d'ici 2050, le Japon a annoncé une future exploration robotique de la Lune. L'Inde prévoit une mission en 2017 de son orbiteur Chandrayaan-2 et d'un petit rover transporté par le vaisseau spatial russe Luna-Resurs, ainsi qu'une exploration plus approfondie de la Lune jusqu'à des expéditions habitées. La Russie lance pour la première fois un programme d'exploration de la Lune en plusieurs étapes avec les stations automatiques "Luna-Glob" en 2015, "Luna-Resurs-2" et "Luna-Resurs-3" avec les rovers lunaires en 2020 et 2022, "Luna-Resurs-2" et "Luna-Resurs-3" avec les rovers lunaires en 2020 et 2022. -4" au retour des sols collectés par les rovers lunaires en 2023, puis prévoit des expéditions habitées dans les années 2030.
Il est possible que la Lune contienne non seulement de l’argent, du mercure et des alcools, mais également d’autres éléments et composés chimiques. La glace d'eau et l'hydrogène moléculaire trouvés par les missions LCROSS et LRO dans le cratère lunaire Cabeus indiquent que la Lune possède des ressources qui pourraient être utilisées par de futures missions. L'analyse des données topographiques envoyées par la sonde spatiale LRO et les mesures gravitationnelles de Kaguya ont montré que l'épaisseur de la croûte sur la face cachée de la Lune n'est pas constante et varie avec la latitude. Les sections les plus épaisses de la croûte correspondent aux altitudes les plus élevées, ce qui est également typique de la Terre, et les plus minces se trouvent aux latitudes subpolaires.
Conclusion
Les 47 années qui se sont écoulées depuis l’atterrissage du premier vaisseau spatial sur la Lune ont apporté à la science de nombreuses nouveautés, parfois inattendues. Les scientifiques - astronomes, géologues, géophysiciens, géochimistes - résument désormais les résultats d'intenses expéditions lunaires. Après s'être progressivement éloignée de la Terre pendant des milliards d'années, la Lune est devenue ces dernières années plus proche et plus compréhensible pour les humains. On peut être d’accord avec la remarque pertinente d’un des éminents sélénologues : « d’objet astronomique, la Lune est devenue géophysique ».
Le rideau s'est levé sur les secrets de la première jeunesse de la Lune, de la Terre et, apparemment, de toutes les planètes du groupe terrestre, et en même temps les contours de leur avenir lointain se sont dessinés. Beaucoup de choses sont devenues plus claires, mais beaucoup restent cachées dans le « brouillard » de l'ambiguïté - après tout, il existe encore peu de données et les découvertes, comme cela arrive souvent, ont soulevé de nombreuses nouvelles questions.
Les sélénologues n'ont aucun doute sur le fait que l'activité de la Lune, à la fois magmatique et tectonique, a été courte et liée uniquement aux premiers stades de son évolution, mais il y a encore un débat houleux sur « l'ouverture » cosmique - l'origine de la Lune. La chronologie de l'émergence des mers lunaires a été reconstituée de manière fiable, mais la nature des mascons « enterrés » dans celles-ci n'est pas claire. Il s'est avéré qu'un « tintement sismique » à long terme est généré dans les couches supérieures inhomogènes de la Lune, mais la disparition des ondes transversales au milieu du rayon lunaire reste un mystère. Aucun dipôle magnétique n'a été découvert sur la Lune, mais la forte magnétisation rémanente des roches lunaires indique qu'il en existait un il y a longtemps.
Dans bon nombre de leurs caractéristiques fondamentales, la Terre et la Lune sont similaires et, apparemment, sont des « parents cosmiques ». Cela concerne principalement leur formation et le stade initial de leur évolution, la composition chimique similaire de ces corps célestes et la structure en couches de leurs intérieurs. Cependant, à bien des égards, cette « parenté » s’est avérée très lointaine. La Terre est pleine de « tempêtes tectoniques », la Lune est passive et non sismique. La « vie tectonique » de la Terre et même la nature de sa surface sont largement déterminées par des raisons internes, tandis que sur la Lune, elles sont principalement d'origine externe – cosmique.
Diverses étapes de la « vie planétaire » de la Terre ont laissé de nouvelles formes de faune et de flore, de nouvelles chaînes de montagnes, des fissures, des continents à la dérive et des cataclysmes sismiques. La chronologie de l'évolution de la Lune est associée aux impacts de météorites et, de plus, est limitée aux 1,5 premiers milliards d'années, et depuis lors, un « calme » tectonique s'est établi sur la Lune.
Les Terriens ont-ils vraiment besoin d'explorer la Lune ? N'ont-ils pas dépensé leurs efforts en vain dans des vols spatiaux sans précédent dans l'histoire de l'humanité - après tout, il n'est clairement pas rentable de développer les « ressources minérales » lunaires ? Non, pas en vain ! La Lune a récompensé les astronautes et organisateurs de vols spatiaux curieux et courageux, et avec eux tous les habitants de la Terre. À travers la « fenêtre lunaire cratérisée et poussiéreuse », de nombreux problèmes terrestres sont devenus plus clairs. Par exemple, la « pierre » la plus ancienne du système solaire a été trouvée et son âge a été déterminé. Les pages de l'histoire « pré-géologique » de la Terre se sont légèrement ouvertes, puisque la surface de la Lune, épargnée par les vents et les eaux, montre l'apparence du relief le plus ancien de la Terre.
La Lune est un modèle idéal pour étudier le rôle des facteurs cosmiques en planétectonique. La connaissance des schémas des séismes de marée aidera à effectuer des prévisions sismiques des tremblements de terre. Sur la base des données lunaires, les méthodes d'observation géophysiques et les modèles permettant leur interprétation peuvent être améliorés.
L'étude de la structure de la Lune se poursuit - les pendules des sismomètres tremblent avec sensibilité et sous les microscopes des scientifiques se trouvent des échantillons de sol de la périphérie sud de la Mer de Crise, livrés par Luna-24. L’analyse conjointe de la Terre et de la Lune pose les bases d’une nouvelle étape de la planétologie comparée. Les vols actuels et futurs d'engins spatiaux vers les planètes telluriques devraient compléter et clarifier les lois relatives à l'origine, à la structure interne et à l'évolution des planètes et de leurs satellites.
Références :
1) « Planète Terre. Encyclopédie". Fiona Watt, Felicity Brooks, Richard Spurgeon ;
2) manuel « Astronomie 11e année » de N.P. Prishlyak ;
3) https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D1%8F ;
4) http://schools.keldysh.ru/school1413/astronom/NikLSite/luna/fizich.htm ;
5) http://www.krugosvet.ru/node/36284 ;
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Date de création de la page : 2016-04-26
Le premier vaisseau spatial destiné à étudier la Lune et l'espace cislunaire a été lancé en URSS (1959). Le 7 octobre 1959, l’appareil soviétique Luna-3 transmettait à la Terre les premières images de la face cachée de la Lune, jamais vue par l’homme. Par la suite, selon le programme spatial soviétique, un atterrissage en douceur sur la surface lunaire a été effectué pour la première fois, un satellite lunaire artificiel a été créé ; Le vaisseau spatial est revenu sur Terre à la deuxième vitesse de fuite après avoir survolé la Lune, des véhicules automoteurs - "Lunokhovers" - ont été livrés à la surface lunaire et des échantillons de sol lunaire ont été livrés sur Terre.
Les années soixante resteront longtemps dans les mémoires comme une décennie marquée par l’une des plus grandes réalisations technologiques de l’humanité dans toute son histoire. Après une série d'explorations réussies de la Lune à l'aide de stations automatiques, le 20 juillet 1969, une personne a posé pour la première fois le pied sur la surface lunaire.
L’objectif initial du programme américain d’exploration lunaire était d’obtenir au moins quelques informations sur la Lune. C'était le programme des Rangers. Chaque vaisseau spatial de la série Ranger était équipé de six caméras de télévision conçues pour transmettre des images du paysage lunaire jusqu'au moment où l'appareil s'est écrasé en tombant sur la surface lunaire. Les six premiers lancements des véhicules Ranger se sont soldés par un échec. Cependant, en 1964, les problèmes avaient été complètement éliminés et tous les habitants de notre planète avaient la possibilité de voir des images télévisées « en direct » de la Lune. Entre juillet 1964 et mars 1965, les trois vaisseaux spatiaux Ranger envoyés sur la Lune ont transmis plus de 17 000 photographies de la surface lunaire. Les dernières images ont été prises à une hauteur d'environ 500 m et montrent des roches et des cratères de seulement 1 m de diamètre (Fig. 1).
La prochaine étape importante de l'exploration lunaire américaine a été marquée par la mise en œuvre simultanée de deux programmes : Surveyor et Orbiter. De mai 1966 à janvier 1968, cinq vaisseaux spatiaux de la série Surveyor ont réussi un atterrissage en douceur sur la surface lunaire. Chacun de ces trépieds était équipé d'une caméra de télévision, d'un manipulateur avec un seau et d'instruments pour étudier le sol lunaire. Les atterrissages réussis des Surveyors (certains experts craignaient avant tout que les appareils ne plongent dans une couche de poussière de trois mètres) ont créé la confiance dans la mise en œuvre possible d'un programme spatial utilisant des engins spatiaux habités.
Pendant que les cinq Surveyors atterrissaient en douceur sur la surface lunaire, cinq Orbiters étaient lancés en orbite autour de la Lune pour des photographies approfondies. Les cinq lancements d'Orbiter ont été réalisés avec succès en un an, d'août 1966 à août 1967. Ils ont transmis à la Terre un total de 1950 belles photographies à grande échelle, couvrant toute la face de la Lune visible depuis la Terre et 99,5 % de la face cachée. . Ensuite, les scientifiques ont appris pour la première fois qu’il n’y avait pas de mers sur la face cachée de la Lune. Il s'est avéré qu'il y a un grand nombre de cratères (Fig. 2).
Les vols Surveyor ont montré que les vaisseaux spatiaux peuvent atterrir en toute sécurité sur la surface lunaire. Et les photographies obtenues par les Orbiteurs ont aidé les scientifiques à choisir un site d'atterrissage pour le premier atterrisseur lunaire habité. Cela a ouvert la voie au programme Apollo.
Entre décembre 1968 et décembre 1972, 24 personnes se sont rendues sur la Lune (dont trois à deux reprises). Douze de ces astronautes ont effectivement marché sur la surface de la Lune. Le programme Apollo comprenait un large éventail de recherches géologiques, mais sa principale réalisation a été la livraison d'environ 360 kg de roches lunaires sur Terre.
L'analyse des échantillons rapportés par les expéditions Apollo a montré qu'il existe trois types de roches lunaires, chacune contenant des informations importantes sur la nature et l'évolution de la Lune. Tout d’abord, il s’agit d’une roche anorthosite (voir Fig. 3) – le type de roche le plus répandu sur toute la Lune. Il se caractérise par une teneur élevée en feldspath. Le deuxième type important de roches lunaires est les norites « de fluage » (KREEP). Ils sont ainsi nommés en raison de leur teneur élevée en potassium (K), en éléments de terres rares (REE) et en phosphore (P). Les Crip Norites se trouvent généralement dans les régions montagneuses claires de la Lune. Les mers lunaires sombres sont couvertes de basaltes marins.
La roche anorthosite est la plus abondante : c’est le type de roche le plus ancien trouvé sur la Lune. Les données obtenues à partir des sismomètres (laissés par les astronautes sur la surface lunaire), ainsi que les résultats d'analyses géochimiques effectuées à distance à l'aide d'instruments montés sur des satellites, montrent que la croûte lunaire jusqu'à une profondeur de 60 km est constituée majoritairement de roches anorthositiques. Parmi les trois principales roches lunaires, l'anorthosite possède le point de fusion le plus élevé. Par conséquent, lorsque la surface en fusion d’origine de la Lune a commencé à se refroidir, la roche anorthosite s’est solidifiée en premier.
Avant le programme Apollo, il existait trois théories concurrentes sur l’origine de la Lune. Certains scientifiques pensaient que la Lune aurait pu simplement être capturée par la Terre à un moment donné. D'autres pensaient que la Terre primordiale aurait pu se diviser en deux parties (on supposait que l'océan Pacifique était un « trou » laissé après que la Lune ait « éclaté » de la Terre). Mais l'analyse des roches lunaires semble soutenir la troisième hypothèse : que la Lune a été formée par l'agrégation de minuscules roches en orbite autour de la Terre il y a 4,5 milliards d'années, l'accrétion de particules sous l'influence des forces gravitationnelles agissant à proximité de la Terre était dans une certaine mesure une sorte de version réduite du processus d'accrétion qui s'est produit dans la nébuleuse solaire primordiale et a conduit à la naissance des planètes.
La « naissance » de la Lune s’est produite très rapidement – peut-être en quelques milliers d’années seulement. Lorsque les millions et les millions de roches en orbite autour de la Terre ont frappé avec force la Lune toujours croissante, sa surface devait être une mer de lave chauffée à blanc. Mais une fois que la plupart des roches auront été balayées par la Lune lors de son déplacement autour du Soleil, la surface lunaire pourrait commencer à se refroidir et à se durcir. C'était à la même époque, il y a 4,5 milliards d'années, que la croûte lunaire d'anorthosite commençait à se former.
Les points de fusion des norites de fluage et du basalte marin sont inférieurs à ceux de la roche anorthositique. Par conséquent, l’existence de ces deux types plus jeunes de matériel lunaire devrait indiquer des événements importants survenus à un stade ultérieur de l’évolution de la Lune.
Les norites Crip se caractérisent par une teneur élevée en éléments de masse atomique assez élevée. En raison de leur grande taille, ces atomes sont difficiles à « incorporer » dans les cristaux qui forment l’anorthosite. En d’autres termes, lorsque la roche anorthositique est chauffée et partiellement fondue, ces atomes sont essentiellement « expulsés » de la roche sous-jacente. Par conséquent, il est naturel de supposer que les norites de fluage se sont formées lors de la fusion partielle de la roche anorthosite.
Les Crip Norites se trouvent dans les régions montagneuses de la Lune. On ne sait pas encore exactement comment les continents lunaires se sont formés. Mais les mêmes processus puissants qui ont provoqué la formation des chaînes de montagnes lunaires pourraient également avoir provoqué la fonte partielle de la croûte anorthositique alors jeune il y a environ 4 milliards d'années. Une telle hypothèse expliquerait la présence de norites de fluage dans des chaînes de montagnes similaires à celles-ci. bordent la Mare Monsim et l'Océan des Tempêtes.
Il est évident que de nombreuses météorites ont heurté la surface de la Lune au fil des siècles. C'est pourquoi il y a tant de cratères. Mais les plus grandes marques d’impact sur la surface lunaire sont les mers. Il y a peut-être 3,5 à 4 milliards d’années, au moins une douzaine d’objets ressemblant à des astéroïdes sont entrés violemment en collision avec la Lune. Sous l'influence de ces impacts destructeurs, d'énormes cratères sont apparus à la surface de la Lune, « perçant » jusqu'aux profondeurs liquides de la jeune Lune. La lave jaillit des profondeurs de la Lune et remplit pendant plusieurs centaines de milliers d’années des cratères colossaux. Des mers sombres et lisses se sont formées lorsque des coulées de roches en fusion ont « guéri » les blessures infligées par les astéroïdes. C’est l’origine du basalte marin, le plus jeune des principaux types de roches lunaires.
Du côté de la Lune faisant face à la Terre, la croûte devrait être plus fine que sur la face cachée. Les impacts puissants des planétésimaux n’ont pas réussi à pénétrer la croûte située sur la face cachée de la Lune. Cela signifie qu’il n’y a pas eu d’espaces étendus inondés de lave et qu’il n’y a donc pas de formations comme les mers.
Au cours des 3 derniers milliards d’années, aucun événement significatif ne s’est produit sur la Lune. Les météorites ont continué à tomber à la surface, bien qu’en quantités beaucoup plus faibles qu’auparavant. Le bombardement constant de petits corps a progressivement ameubli le sol lunaire, ou régolithe comme il convient de l'appeler correctement. Aucun corps de grande taille n'est entré en collision avec la Lune depuis que des roches géantes de la taille d'un kilomètre ont formé les cratères Copernicus et Tycho.
Des recherches ont montré que le monde aride et stérile de la Lune est remarquablement différent de celui de la Terre. Toutes les traces des premiers stades de l'évolution de la Terre « vivante activement » sont presque complètement effacées par l'action persistante du vent, de la pluie et de la neige, tandis que sur la surface sans air et sans vie de notre plus proche voisin cosmique, au contraire, des traces de certains des événements les plus anciens qui ont eu lieu dans le système solaire sont gravés à jamais.
