Les premières mesures d'un vaisseau spatial privé sur la Lune pourraient rouvrir un vieux débat sur la raison pour laquelle la face de la Lune faisant face à la Terre ressemble à elle.
Les instruments à bord de l'atterrisseur Blue Ghost de Firefly Aerospace ont découvert que la chaleur souterraine sur son site d'atterrissage pourrait ne pas différer autant que les scientifiques l'attendaient de la chaleur mesurée sur les sites d'atterrissage d'Apollo, ont rapporté les chercheurs lors de plusieurs discussions le 17 mars lors de la Conférence sur les sciences lunaires et planétaires à Woodlands, au Texas. Le résultat pourrait remodeler la réflexion sur la formation des taches sombres familières de la lune.
Presque toutes les coulées de lave de la Lune sont concentrées sur sa face visible, dans des plaines sombres qui nous donnent l'homme sur la lune. Les scientifiques soutiennent depuis longtemps qu’une concentration d’éléments chimiques producteurs de chaleur sur la face visible a contribué à l’existence d’un volcanisme étendu à cet endroit. Ainsi, le 2 mars 2025, Blue Ghost a atterri en dehors du terrain riche en chaleur, dans un bassin d'impact appelé Mare Crisium, pour voir s'il y faisait vraiment plus frais.
« L'idée était que si nous sortons de cette région, nous pouvons éliminer tout biais interne et obtenir une mesure directe de l'extérieur », explique le géophysicien planétaire Robert Grimm du Southwest Research Institute à Boulder, Colorado, qui a présenté certains des résultats. « Nous espérons que Mare Crisium est suffisamment loin [from the heat-rich terrain] qu’elle représente la lune normale, la lune d’arrière-plan.
Plusieurs missions Apollo des années 1960 et 1970 ont atterri dans d'anciennes coulées de lave lunaire appelées Maria. Les roches renvoyées par les astronautes étaient riches en éléments que les scientifiques appellent collectivement KREEP, en raison des éléments qu'elles contiennent. Les chercheurs ont supposé que la composition était similaire dans les roches de toute la Lune.
Ce fut donc une surprise à la fin des années 1990 lorsque le vaisseau spatial Lunar Prospector de la NASA a découvert des proxys radioactifs pour ces éléments concentrés dans une région qui comprend de nombreuses coulées de lave proches – mais presque nulle part ailleurs. Cette région s'appelle désormais Procellarum KREEP Terrane, ou PKT.
Tous ces éléments radioactifs auraient pu fournir suffisamment de chaleur pour faire fondre le manteau sous le PKT, créant des flux volcaniques là-bas, mais pas sur le reste de la Lune, ont proposé les scientifiques en 2000. Mais sans mesures extérieures au PKT, ils ne pouvaient pas en être sûrs.
C'est là qu'intervient Blue Ghost.
L'atterrisseur transportait deux instruments capables de sonder la température interne de la lune, un qui forait près d'un mètre sous l'atterrisseur pour mesurer le flux de chaleur, et un autre qui déduisait des températures jusqu'à environ 200 kilomètres.
Si les coulées de lave dans les mers étaient principalement dues à des éléments producteurs de chaleur, la température sous Mare Crisium devrait être différente de celle sous les atterrisseurs Apollo, explique Grimm. Après tout, Blue Ghost a atterri à un endroit que l'on pense être dehors le PKT.
Mais les températures étaient étonnamment proches. Les mesures de la foreuse de Blue Ghost étaient comparables à celles d'instruments similaires sur Apollo 15 et 17, a rapporté le géophysicien Seiichi Nagihara de la Texas Tech University à Lubbock lors de la réunion. Et les mesures à plus grande profondeur différaient de celles d'Apollo 12 de moins de 230 degrés Celsius, au lieu des 700 degrés attendus.
Pour expliquer les résultats, Grimm cite les mesures d'un autre orbiteur lunaire appelé GRAIL, qui a découvert en 2013 que la croûte lunaire est plus fine au sein du PKT qu'ailleurs sur la Lune. Peut-être que le volcanisme y était plus facile parce qu'il y avait simplement moins de croûte à travers laquelle le magma pouvait se battre pour atteindre la surface, dit-il.
« Je pense [Blue Ghost’s finding] cela inverse un quart de siècle de réflexion sur le PKT », dit Grimm.
Tout le monde n’est pas convaincu. Cette différence de 200 degrés pourrait encore être cohérente avec davantage d'éléments producteurs de chaleur à proximité d'Apollo 12 qu'à Mare Crisium, explique le planétologue Mark Wieczorek de l'Institut de Physique du Globe de Paris, co-auteur de l'étude proposant cette idée en 2000. Des recherches plus récentes suggèrent également que le PKT pourrait être plus petit qu'on ne le pensait auparavant, ce qui signifie qu'Apollo 12 aurait pu se trouver juste à la limite de la région plutôt que bien à l'intérieur.
Le débat pourrait être réglé avec une autre mission privée prévue, prévue pour 2027, qui transportera des instruments de mesure de chaleur similaires vers le cratère Schrödinger, sur la face cachée de la Lune. Ce sera un meilleur test, puisque la face cachée manque à la fois d’éléments mariaux et producteurs de chaleur.
« Les géophysiciens pourraient débattre sur la manière d'interpréter les résultats », explique Wieczorek, « mais nous sommes tous d'accord sur le fait que nous avons besoin de plus de mesures. »
