Le pôle Sud lunaire est une riche cible pour l'objectif lunaire 2024 de la NASA

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Le vaisseau spatial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA a révélé que jusqu'à 22% des matériaux trouvés dans le cratère Shackleton, au pôle sud lunaire, pourraient être constitués de glace. Cette image fractionnée montre une carte d'élévation (à gauche) et une carte en relief ombré (à droite) de Shackleton. (Image credit: NASA/Zuber, M.T. et al., Nature, 2012)



Lorsque le vice-président Pence a défié la NASA de mettre les humains sur la lune d'ici 2024 lors d'une annonce la semaine dernière, il a ciblé le pôle sud lunaire, une zone riche en eau et en science.



Atterrir sur ce site pourrait aider à la survie à long terme des astronautes sur la lune et pourrait éventuellement jeter les bases d'un renforcement des futures équipes plus loin dans le système solaire.

'Nous savons que les pôles de la lune sont des environnements uniques depuis un certain temps', a déclaré à demokratija.eu Noah Petro, un astronome lunaire de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. Petro est un scientifique de projet pour la mission Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA actuellement en orbite autour du voisin le plus proche de la Terre. Les observations de LRO et d'autres engins spatiaux ont confirmé qu'il y a de la glace d'eau cachée dans les cratères du pôle sud lunaire. L'eau polaire ou la glace pourraient fournir à la fois de l'air et du carburant ainsi que de l'eau à boire pour les astronautes.



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Explorer 'le pôle sud, avec la possibilité d'eau et/ou de glace, a l'avantage supplémentaire de trouver une ressource pour une utilisation future', a déclaré Petro.

Pourquoi pôle sud ?

Lorsque les astronautes d'Apollo ont visité la lune il y a 50 ans, elle était considérée comme sèche et stérile. Mais les échantillons qu'ils ont retournés ont finalement raconté une histoire différente. Ces dernières années, les scientifiques ont découvert ' des sommes importantes ' d'hydroxyle - un produit chimique qui comprend les deux composants de l'eau - dans les roches lunaires rapportées par les astronautes d'Apollo 15, 16 et 17.



Alors que l'eau peut être répandue sous la surface lunaire, la dernière décennie a révélé que les régions ombragées en permanence des pôles cachent des dépôts riches en hydrogène, dans certains cas confirmés être de la glace d'eau, sous les trois pieds supérieurs (un mètre) de le régolithe lunaire.

Alors que l'eau est une exigence pour la survie des humains, une boisson fraîche d'eau lunaire n'est pas la seule raison pour laquelle la glace pourrait être précieuse. Une fois traité, l'oxygène pourrait produire de la vapeur qui pourrait être utilisée pour fournir une partie nécessaire de l'atmosphère respirable des astronautes. Il pourrait également être séparé en composants d'hydrogène et d'oxygène pour être utilisé comme carburant de fusée.

'Ces ressources extraites de la lune pourraient potentiellement réduire le besoin de lancer des ressources depuis la Terre, ce qui peut réduire considérablement le coût de l'exploration de l'espace lointain', a déclaré à Space Debra Needham, planétologue au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, Alabama. com.



Il y a déjà une discussion en cours sur l'utilisation de la lune comme point de départ pour Mars. En transformant la glace lunaire en carburant, les planificateurs de mission pourraient aider à réduire la quantité de matériau transporté dans l'espace depuis la Terre, contribuant ainsi à réduire les coûts. Cela, à son tour, pourrait aider à poursuivre l'exploration humaine au-delà de notre planète.

'Plus les humains s'aventurent dans l'espace, plus il devient important de fabriquer des matériaux et des produits avec des ressources locales', a déclaré Petro.

Avant de visiter

Il y a encore un certain nombre de choses à faire avant que les humains ne remettent leurs bottes sur la lune. Alors que des matériaux riches en eau ont été identifiés aux pôles lunaires, les scientifiques veulent toujours déterminer quelle quantité pourrait être de l'eau et quelle quantité serait de la glace.

'LRO a fait un travail incroyable en nous disant qu'il se passe quelque chose d'intéressant là-bas, mais nous devrions en savoir plus avant d'envoyer des humains', a déclaré Petro.

Needham est d'accord, ajoutant que beaucoup d'incertitudes subsistent quant à la distribution et à la pureté de la matière riche en eau – des informations qui pourraient affecter la façon dont elle est extraite et utilisée.

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La technologie pour transformer l'eau en carburant en est encore à ses balbutiements. L'un des cubesats sélectionnés pour rejoindre le Space Launch System (SLS) de la NASA sur son premier vol s'appuiera sur un système de propulsion à électrolyse de l'eau. Zapper l'eau avec de l'électricité rompt les liens entre l'hydrogène et l'eau, créant un carburant facilement combustible pour le satellite. Une fois dans l'espace, le minuscule satellite testera le processus en microgravité.

Un autre problème pour les explorateurs humains est de faire face au jour lunaire, qui dure 14 jours terrestres. De plus, le soleil restera extrêmement bas dans le ciel aux pôles, projetant des ombres profondes au cours de la journée. Needham a déclaré que de telles ombres provoqueraient de grandes variations de température, bloqueraient les voies de communication et compliqueraient le fonctionnement de certains instruments que les astronautes pourraient emporter avec eux.

'Ces défis nécessitent des solutions créatives qui, bien que réalisables, nécessitent une aide supplémentaire de la part d'actifs en orbite', a déclaré Needham, ajoutant qu'elles pourraient augmenter les coûts et les complexités impliqués dans la planification d'une mission vers les pôles lunaires. Mais cela ne veut pas dire que de telles missions n'en vaudraient pas la peine.

« Les connaissances et les ressources que nous avons à gagner en surmontant ces défis sont vastes », a déclaré Needham.

Avant de mettre en place un avant-poste lunaire permanent, les ingénieurs doivent également développer des configurations d'exploration durables qui permettraient aux astronautes de s'échapper en toute sécurité de la Terre, de se rendre sur la lune, de passer de l'orbite à la surface et de rentrer chez eux en toute sécurité. La NASA devrait également établir des actifs à long terme pour l'hébergement et la mobilité ainsi que pour la collecte et le stockage d'échantillons. Needham a déclaré que la NASA travaillait sur bon nombre de ces défis, en partie grâce à son travail avec le SLS ainsi qu'avec des partenaires internationaux sur d'autres composants. Les résultats aideront les astronautes non seulement à explorer la lune, mais aussi à s'aventurer plus loin dans le système solaire.

'Il y a certainement encore du travail à faire, mais nous sommes sur le point d'explorer de nouvelles parties de la Lune et de prouver notre capacité à explorer d'autres destinations de l'espace lointain alors que nous nous dirigeons vers Mars', a déclaré Needham.

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