50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes

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50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
50 ANS APRÈS APOLLO 11,
                                  la Lune reste à explorer.

                                  Que nous cache encore
                                  notre satellite ?
Pôle multimédia CNES - 2018-390
50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
Conception - Réalisation : Caroline Carissoni, Clément Debeir - Agence SapienSapienS.
Rédaction : Caroline Carissoni. Graphisme : Pôle multimédia du CNES - Conception :
Marine Sangouard, Réalisation : Karine Priselkow. Iconographie : Agence SapienSapienS -
Claire Burgain, Caroline Carissoni, Clément Debeir. Société Photon - Marie-Claire Fontebasso.
Impression : Pôle multimédia du CNES. Imprimé en 2018.

Remerciements : Francis Rocard, responsable des programmes d’exploration du système
solaire, CNES ; Serge Gracieux, Direction des Expositions, Cité de l’espace ; Pierre Ferrand,
enseignant en Sciences de la Vie et de la Terre, chargé de mission auprès du CNES ; Jean-
Paul Castro, enseignant en Physique-Chimie, chargé de mission auprès de la Cité de l’espace ;
Karine Bichet-Ramon, chargée de mission pour la Culture Scientifique, Technique et Industrielle,
Rectorat de l’académie de Toulouse, membre du groupe ‘Science et média’ de l’IRES.

Ce document est co-édité par le CNES, Direction de la Communication - Service Éducation
Jeunesse - education.jeunesse@cnes.fr et la Cité de l’espace, Direction Éducation et Médiation
scientifique. © CNES 2018
50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
Sommaire // 3

                                   SOMMAIRE

                                                                                                      © NASA/JPL
                          © NASA

                                                                 © NASA
          4-7                                8 - 11                               12 - 15
      APOLLO 11                         LA COURSE                              LA LUNE
On a marché sur la Lune                 À LA LUNE                          Un concentré de Terre
     Le programme                        Le sprint final                  Terre-Lune, un couple uni
   de tous les exploits            La révolution des années 60

                                                                                                      © Wallace & Gromit ‘A Grand Day Out’©1989 NFTS
                          © NASA

                                                                 © NASA

         16 - 19                           20 - 23                               24 - 27
     APOLLO,                            L’ATELIER                          DES ARTISTES
  ACCÉLÉRATEUR                         DES ROBOTS                          DANS LA LUNE
   DE SCIENCES                         Des sondes pour                      Décrocher la Lune
Des chercheurs sur la Lune           explorer et apprendre                    Faces de Lune
       Une porte vers                 Des robots pour aider
   l’exploration lointaine                 les hommes
50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
Apollo 11 // 5

                                                                                                                L
                                                  // Cette photo emblématique est l’empreinte
                                                de Buzz Aldrin. Il a réalisé puis photographié
                                               son empreinte afin de fournir aux scientifiques
                                                                                                                        orsque les deux astro-            Neil Armstrong, commandant de
                                                        une image détaillée du comportement                             nautes américains Neil            la mission, Buzz Aldrin et Michael
                                                              mécanique du régolithe lunaire.                           Armstrong et Buzz Aldrin
                                                                                                                                                                                                    156
                                                                                                                                                          Collins embarquent à bord de la
                                                                                                                        se posent sur la Lune ce          fusée Saturn V le matin du 16 juillet
                                                                                                                 20 juillet 1969, ils marquent            1969, à 9 h 32 (heure locale), au               battements
                                                                                                                 une étape décisive dans l’ex-
                                                                                                                 ploration spatiale en devenant
                                                                                                                                                          centre spatial Kennedy en Floride.
                                                                                                                                                          Après presque trois jours de voyage,
                                                                                                                                                                                                    par minute
                                                                                                                 les premiers Hommes à poser le           ils atteignent l’orbite lunaire. Là,      CONTRE 77 QUELQUES
                                                                                                                 pied sur un autre corps céleste          après treize révolutions autour de la     SECONDES AUPARAVANT,
                                                                                                                 que la Terre.                            Lune, le module lunaire LM (Lunar         C’EST LA PULSATION DU
                                                                                                                                                          Module) se désamarre du module            CŒUR D’ARMSTRONG,
                                                                                                                 Leur mission, Apollo 11, est le cin-     de commande (ou CSM pour Com-
                                                                                                                                                                                                    ENREGISTRÉE JUSTE AVANT
                                                                                                                 quième vol habité du programme           mand and Service Module). Le LM
                                                                                                                 Apollo et le troisième voyage humain     entame alors sa descente vers le sol      QU’IL NE PRENNE LES
                                                                                                                 vers la Lune. Mais l’objectif est une    lunaire emportant à son bord Neil         COMMANDES POUR ALUNIR.
                                                                                                                 première : poser des hommes sur la       Armstrong et Buzz Aldrin.
                                                                                                                 Lune et les ramener vivants sur Terre.

                                                                                                          C’est un petit pas                                                                                          // Neil Armstrong
                                                                                                                                                                                                                      (ici dans le reflet

                                                                                                          pour un homme, mais                                                                                         du casque de Buzz
                                                                                                                                                                                                                      Aldrin) n’apparaît

                                                                                                          un bond de géant
                                                                                                                                                                                                                      sur quasiment
                                                                                                                                                                                                                      aucune photo
                                                                                                                                                                                                                      prise sur la Lune.

                                                                                                          pour l’humanité.                                                                                            C’est lui qui tenait
                                                                                                                                                                                                                      l’appareil photo et
                                                                                                                                                                                                                      le planning était

                                                                                                          Neil Armstrong, 21 juillet 1969
                                                                                                                                                                                                                      trop chargé pour
                                                                                                                                                                                                                      une séance
                                                                                                          posant le pied sur la Lune                                                                                  de selfies.

                                                                                                                                                          © NASA
                                                                                                                 ATTERRISSAGE À VUE                       les mots d’Aldrin, fait de roches et
                                                                                                                 Au cours de la descente, le pilote       d’une fine poussière, le régolithe, qui
                                                                                                                                                                                                     À SAVOIR

Apollo 11
                                                                                                                 automatique oriente le LM vers un        s’accroche à leurs bottes et à leurs
                                                                                                                 alunissage sur un site couvert de        combinaisons.
                                                                                                                 rochers. Alors qu’il ne reste plus que                                              Sauvé par un stylo !
                                                                                                                 quelques secondes de carburant,          UN EXPLOIT UNIVERSEL                       Au moment de quitter
                                                                                                                 Neil Armstrong voit le danger par        Pour témoigner de l’universalité de        la Lune, l‘interrupteur devant
                                                                                                                 le hublot et décide de prendre les       cette aventure spatiale, l’équipage        servir à allumer le moteur

On a marché sur la Lune
                                                                                                                 commandes, Buzz Aldrin lui commu-        dépose sur la Lune un disque conte-        était cassé. Buzz Aldrin l’a
                                                                                                                 niquant à la voix vitesse et altitude,   nant les messages des dirigeants de        remplacé par son stylo, qui
                                                                                                                 et pose le module « à vue ».             73 pays et deux médailles à l’effi-        rentrait parfaitement dans le
                                                                                                                                                          gie des cosmonautes Russes Youri           trou restant. Sans cela, les deux
                                                                                                                 UNE MAGNIFIQUE                           Gagarine et Vladimir Komarov. Le           astronautes d’Apollo 11 seraient
21 juillet 1969, 3h56 heure française : le pied gauche de                                                        DÉSOLATION
                                                                                                                 Neil Armstrong est le premier à
                                                                                                                                                          président américain Richard Nixon
                                                                                                                                                          le rappelle en direct aux deux as-
                                                                                                                                                                                                     restés sur la Lune.

Neil Armstrong se pose sur le sol lunaire. Cette première                                                        poser le pied sur la Lune, suivi par     tronautes : « En cet instant unique
concrétise un rêve universel et symbolise les exploits humains                                                   Buzz Aldrin, 19 minutes plus tard.       dans l’histoire de l’humanité, l’en-
                                                                                                                 Ils découvrent alors le sol et le pay-   semble des habitants de la Terre
et technologiques que nous sommes capables d’accomplir pour                                                      sage lunaire. Un paysage d’une           ne font qu’un, partageant la fierté
repousser les frontières de la connaissance.                                                                     « magnifique désolation » selon          de ce que vous avez accompli ».
                                                                                                 © NASA
50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
Apollo 11 // 7

LE PROGRAMME
DE TOUS LES EXPLOITS                                                                                                                                                                                                                        // L’ingénieur US
                                                                                                                                                                                                                                            John Houbolt défend
Pour    rejoindre la        Lune, s’y     poser et y réaliser des expériences,                                                                                                                                                              le rendez-vous en
                                                                                                                                                                                                                                            orbite lunaire :
techniciens et scientifiques ont multiplié les exploits techniques                                                                                                                                                                          3 vaisseaux, le
                                                                                                                                                                                                                                            module lunaire (LM
et humains.       Les   astronautes ont subi un entraînement hors                                                                                                                                                                           ou LEV), le module
                                                                                                                                                                                                                                            de service (SM) et le
normes et bravé l’inconnu.                                                                                                                                                                                                                  module de commande
                                                                                                                                                                                                                                            (CM),   sont lancés
                                                                                                                                                                                                                                            depuis une seule
                                                                                                                                                                                                                                            fusée, puis activés

D
                                                                                                                                                                                                                                            séparément depuis
    es heures de travail incalcu-         sur la Lune. Restait à construire des     en orbite terrestre. Mais pour re-                                                                                                                      l’orbite lunaire.
    lables, des budgets pharao-           fusées suffisamment puissantes, cal-      joindre la Lune, il faut obtenir une
niques et des prises de risque            culer les trajectoires possibles et as-   puissance suffisante pour s’arracher

                                                                                                                                                © NASA
incroyables, tels sont les ingré-         surer la survie des futurs astronautes    de l’attraction terrestre et emporter
dients des premières missions             dans un milieu hostile et méconnu.        une charge extrêmement lourde.
lunaires.                                                                           Finalement, les Américains déve-
                                          45 TONNES VERS LA LUNE                    loppent un moteur à oxygène et
La Seconde Guerre mondiale a vu           Le premier défi est celui des lan-        hydrogène liquide capable de pro-                           RENDEZ-VOUS EN ORBITE                     service pour rejoindre la surface
naître des armes à base de fusées         ceurs. Au milieu des années 1950,         pulser le lanceur Saturn V et sa                            LUNAIRE                                   puis reviendra se docker au module
(missiles). Et avec elles, l’idée qu’il   aucune fusée n’a dépassé l’atmos-         charge utile de 45 tonnes, composée                         Pendant des mois, les scientifiques       de commande avant que celui-ci ne
était finalement possible d’aller         phère terrestre ni emporté de sa-         de trois vaisseaux Apollo (le module                        américains s’affrontent sur le che-       retourne sur Terre.
dans l’espace, pour y envoyer des sa-     tellites. Les Russes y parviennent        lunaire, le module de service et le                         min à emprunter : un trajet direct
tellites, voire de déposer des hommes     en 1957 avec l’envoi du Spoutnik          module de commande).                                        Terre-Lune qui présente un risque         UN MILLIER D’ANOMALIES
                                                                                                                                                trop important ? Ou une étape             POSSIBLES
                                                                                                                                                en orbite terrestre, suivie d’une in-     Les astronautes sont pour la plupart
                                                                                                                                                jection vers la Lune et une inser-        des pilotes de chasse, capables de
                                                                                                                                                tion en orbite lunaire ? La solution      prendre les commandes si néces-
                                                                                                      // Lorsqu’ils    ont posé                 du rendez-vous en orbite lunaire          saire, de réagir avec sang-froid aux
                                                                                                      le pied sur la   Lune,                    est rapidement adoptée, car plus          situations critiques, et d’apprendre

                                                                                                                                                                                                                                   © NASA
                                                                                                      Armstrong        Aldrin
                                                                                                                  et
                                                                                                      ont découvert
                                                                                                                                                économe en énergie. Stationné en          rapidement. Ils doivent en effet se
                                                                                                      un environnement                          orbite lunaire, le LM se séparera         former au pilotage des engins spa-
                                                                                                      totalement inconnu.                       du module de commande et de               tiaux, à l’astronomie, la géologie,
                                                                                                                                                                                          la photographie, se familiariser            Un monstre
                                                                                                                                                                                          avec l’ensemble des équipements
                                                                                                                                                                                          et des outils. Ils ont aussi été asso-
                                                                                                                                                                                                                                      de technologie
                                                                                                                                                                                          ciés à la conception des vaisseaux          Le LM mesurait plus de
                                                                                                                                                                                          habités.                                    7 mètres de haut pour 9,4 m
                                                                                                                                                                                                                                      de large et pesait 15 tonnes.
                                                                                                                                                                                          Les astronautes et les équipes au           À la fois laboratoire et lieu
                                                                                                                                                                                          sol sont préparés et entraînés pour         de vie pour quelques heures,
                                                                                                                                                                                          affronter un millier d’anomalies sur        il devait contenir tout
                                                                                                                                                                                          la mission. Afin de minimiser les           le matériel d’exploration
                                                                                                                                                                                          risques, des procédures de sécurité         et de survie. Réaliser
                                                                                                                                                                                          sont mises en place pour sécuriser          un alunissage de précision
                                                                                                                                                                                          la mise à feu, doubler voire tripler        avec un tel monstre a été
                                                                                                                                                                                          certains systèmes de commandes              un véritable exploit.
                                                                                                                                                                                          informatiques, etc. Mais l’état des
                                                                                                                                                                                          connaissances et des technologies
                                                                                                                                                                                          de l’époque impliquent une inévi-

                                                                                                                                                                                 © NASA
                                                                                                                                                                                          table prise de risque et réclament
                                                                                                                                           // Les   écussons des
                                                                                                                                                                                          d’importantes et rapides innova-
                                                                                                                                           missions habitées du                           tions technologiques.
                                                                                                                                           programme  Apollo
                                                                                                                                              (Apollo 7 à 17).
                                                                                                                                  © NASA
50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
La   course à la       Lune // 9

                                                                                                  A
 // Les   vols spatiaux permettent
  de renforcer l’image d’un pays                                                                            près la Seconde Guerre        de la cosmonautique soviétique,
 et la cohésion de ses habitants.
Bien   qu’un accord international
stipule que l’espace ne doit être
                                                                                                            mondiale, les États-Unis
                                                                                                            et l’URSS (l’Union des
                                                                                                                                          lance le projet Spoutnik dès 1956,
                                                                                                                                          sans attendre le feu vert des
                                                                                                                                                                                           À SAVOIR
 le terrain d’aucune domination                                                                             républiques socialistes       autorités.                                       Apollo accélère
          nationale, les drapeaux                                                                 soviétiques) s’affrontent dans                                                           les succès américains
               sont omniprésents.
                                                                                                  une “guerre froide”. Chacun             LES SOVIÉTIQUES
                                                                                                  tente d’imposer sa domination           DOMINENT                                         Mercury (6 vols habités de
                                                                                                  sur le plan politique, économique       Les Soviétiques remportent la pre-               1959 à 1963) puis Gemini
                                                                                                  et… technologique.                      mière manche. Après le lancement                 (10 vols habités de 1964 à 1966)
                                                                                                                                          de Spoutnik, le premier satellite mis            peaufinent les manœuvres
                                                                                                  La compétition spatiale démarre         en orbite en octobre 1957, ils en-               de rendez-vous orbitaux.
                                                                                                  officiellement en 1955. Les gouver-     voient en novembre le premier être               Les premiers vols techniques
                                                                                                  nements soviétique et américain         vivant dans l’espace — la chienne                d’Apollo (2 à 6) sont suivis des
                                                                                                  annoncent tous deux leur inten-         Laïka—, ils réalisent le premier                 vols habités : Apollo 7 stationne
                                                                                                  tion de lancer un satellite, dans       survol de la Lune avec Luna 1 en                 en orbite terrestre (octobre
                                                                                                  le but de contribuer à la science       janvier 1959, le premier impact sur              1968), Apollo 8 survole la Lune
                                                                                                  et à la paix. La pression politique     la Lune avec Luna 2, puis les pre-               (décembre 1968), Apollo 9 répète
                                                                                                  achève de motiver les scientifiques     mières photographies de la face                  autour de la Terre les manœuvres
                                                                                                  et ingénieurs déjà très impliqués       cachée de la Lune (Luna 3) à                     de séparation (mars 1969),
                                                                                                  dans leurs projets respectifs. Ainsi,   l’automne 1959 et, enfin, le pre-                Apollo 10 teste une dernière fois
                                                                                                  de peur d’être devancé par les          mier vol humain en orbite de Youri               la descente en orbite lunaire
                                                                                                  Américains, Korolev, le responsable     Gagarine, le 12 avril 1961.                      (mai 1969).

                                                                                            Le pays qui réalisera les premières
                                                                                            avancées significatives en matière
                                                                                            de vol spatial sera de facto
                                                                                            considéré comme le leader dans
                                                                                            le domaine militaire et scientifique.

                                                                                                                                                               ©Sovfoto/UIG/Getty Images
                                            La course
                                                                                            James Lipp, en charge d’une société américaine
                                                                                            de développement des satellites US, en 1946

                                            à la Lune
                                                                                                                                                                                                            // Septembre 1959 :
                                                                                                                                                                                                        le dirigeant soviétique
                                                                                                                                                                                                           Nikita Krouchtchev
                                                                                                                                                                                                          (à droite) nargue le
                                                                                                  LE RÉVEIL AMÉRICAIN
                                                                                                                                                                                                           président américain
                                                                                                                                          spatiales, les Soviétiques ont infligé                           Dwight Eisenhower
                                                                                                  Ce dernier événement stimule les        une défaite politique et militaire                                (au centre) en lui

                                                  Le sprint final
                                                                                                  ambitions américaines. Le président     aux Américains en faisant rater                                offrant une réplique

                                                                                                  Kennedy, élu en novembre 1960,          le débarquement d’exilés cubains                                de la sonde   Luna 2,
                                                                                                                                                                                                       qui vient d’emporter les
                                                                                                  annonce en mai 1961 le lancement        soutenus par les Américains dans                                emblèmes soviétiques
                                                                                                  d’un programme qui verra « un           la baie des Cochons à Cuba.                                             sur la   Lune.
                                                                                                  Américain sur la Lune avant la fin      Kennedy voit dans le spatial l’assu-
                                                                                                  de la décennie » !                      rance de reprendre l’ascendant et
 Apollo 11             est l’aboutissement d’une course à l’espace entre l’Union                  Quelques mois plus tôt, Kennedy         déclare le programme Apollo plus
 soviétique et les États-Unis. Une course commencée dès la fin de                                 avait refusé une forte augmen-          haute priorité nationale. Dès lors,
                                                                                                  tation du budget de la NASA,            l’industrie américaine est mobilisée,
 la Seconde Guerre mondiale, les deux blocs opposés pensant que                                   l’agence spatiale américaine. Mais      le programme US s’accélère.
 celui qui maîtriserait le premier l’espace dominerait le monde.                                  en 1961, en plus de leurs réussites
                                                                                   © NASA
50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
La   course à la           Lune // 11

LA RÉVOLUTION
DES ANNÉES 60
Les   années   1960   connaissent de grands bouleversements.   Sur   fond
de guerre froide entre les     USA   et l’URSS, les échanges mondiaux
s’accélèrent, y compris sur les plans technologiques et culturels.
Apollo 11   est l’un des premiers événements partagés mondialement.

                                                                                                               © NASA
                                                                                                                                                                                                          // Des   centaines
                                                                                                                                                                                                          de personnes
                                                                                                                                                                                                          campent près

                                                                                                      © NASA
                                                                                                                                                                                                          du centre
                                                                                                                                                                                                          de lancement
                                                                                                                                                                                                          Kennedy, en
                                                                                                                                                                                                          Floride, pour
                                                                                                                                                                                                          assister au départ
                                                                                                                                                                                                          de la mission

                                                                                                      L
                                                                                                                                                                                                          Apollo 11.
                                                                                                         es premiers pas de l’Homme            UNE SOIF DE PAIX ET
                                                                                                         sur la Lune sont un événe-            DE PROGRÈS
                                                                                                      ment suivi par des populations           Une partie de la population amé-
                                                                                                      très variées. Partout sur la pla-        ricaine est sceptique devant les
                                                                                                      nète, il marque les esprits et           sommes engagées dans l’explora-
                                                                                                      contribue à faire basculer le            tion spatiale alors que le pays peine
                                                                                                      monde dans une nouvelle ère.             à régler ses problèmes internes. Or,
                                                                                                                                               les années 60 sont aussi celles où
                                                                                                      La fin des années 1950 a apporté         les populations marquées par la
                                                                                                      un nouvel essor dans le monde oc-        guerre ont soif de paix, de coopéra-

                                                                                                                                                                                                                               © Getty Images
                                                                                                      cidental. Les traces de la Seconde       tion internationale et de progrès, et

                                                                                                                                                                                                 © NASA
                                                                                                      Guerre mondiale s’estompent, l’éco-      l’espace répond à cette aspiration.
                                                                                                      nomie redémarre, un vent de liberté
                                                                                                      souffle sur les populations. Mais en     Les gouvernements américain et
                                                                                                      parallèle, des tensions se nouent        soviétique parviennent donc à mo-
                                                                                                      en Amérique du Sud et en Asie            biliser l’industrie et l’opinion derrière   Les premiers pas de
                                                                                                      notamment, deux continents sur           leurs programmes spatiaux. Ainsi
                                                                                                      lesquels Américains et Européens         que la planète entière ! L’alunissage
                                                                                                                                                                                           l’Homme sur la Lune
                                                                                                      sont engagés militairement face à        d’Apollo 11 est retransmis en direct        constituent l’un des tout
                                                                                                      des opposants soutenus par l’URSS        à la télévision sur toute la planète.       premiers événements diffusés
                                                                                                      dont l’influence grandit.                                                            en Mondiovision. Le premier,
                                                                                                                                                                                           une retransmission d’un concert
                                                                     // Les   astronautes
                                                                                                                                                                                           des Beatles, en juin 1967, a
                                                                     sont présentés                   IMAGES POSITIVES

                                                                                                                                               600 millions
                                                                     comme des héros                  Dans ce contexte de tensions,                                                        rassemblé entre 400 et 700
                                                                     nationaux.   À   leur            la télévision se révèle un outil de                                                  millions de téléspectateurs.
                                                                     retour de mission,
                                                                                                      propagande efficace. Les images
                                                                     en quarantaine                                                            DE TÉLÉSPECTATEURS SUIVENT
                                                                     dans un module                   d’astronautes victorieux permettent
                                                                     de confinement,                  de faire oublier celles des soldats      EN DIRECT L’ATTERRISSAGE
                                                                     ils reçoivent les                américains embourbés dans une            ET LA MARCHE DE NEIL
                                                                     félicitations du
                                                                     président américain
                                                                                                      guerre sans fin au Vietnam ou celles     ARMSTRONG ET DE BUZZ
                                                                                                      des violences racistes qui agitent les   ALDRIN SUR LA LUNE.
                                                                                             © NASA

                                                                     Richard Nixon.
                                                                                                      banlieues américaines.
50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
La Lune // 13

                                                                                                                           // Cette   image prise lors de
                                                                                                                       la mission     Apollo 17,   en   1972,
                                                                                                                       dévoile les reliefs de la        Lune.

                                                               // La Lune n’a    plus d’activité
                                                          géologique depuis fort longtemps,
                                                           comme si elle s’était figée peu de
                                                                      temps après sa formation.
                                                              C’est

                                                                                                                        © NASA
                                                                      pourquoi ses composants
                                                          nous intéressent.    En   les étudiant,
                                                            on cherche également à étudier

                                                                                                                      L
                                                                          le passé de la   Terre.

                                                                                                                                a Lune serait née d’un          et les étendues claires que l’on ob-
                                                                                                                                morceau de Terre quand,         serve à l’œil nu nous laissent deviner
                                                                                                                                il y a 4,35 milliards d’an-     sa surface chaotique constellée de
                                                                                                                                nées, un impact géant           cratères dus aux bombardements
                                                                                                                        s’est produit entre la Terre et une     d’astéroïdes et de météorites.
                                                                                                                        petite planète appelée Théia.           La majeure partie de sa surface, qui
                                                                                                                        Le choc, immense, a éjecté des          nous apparaît claire, est constituée
                                                                                                                        matériaux en fusion, qui se sont        de plateaux. Les taches sombres,
                                                                                                                        mis en orbite autour de notre           baptisées « mers » par les astro-
                                                                                                                        planète et se sont agglomérés :         nomes, sont le résultat d’un gigan-
                                                                                                                        la Lune était née.                      tesque impact. Le choc a percé
                                                                                                                                                                la croûte solide et provoqué une

                                                                                                                                                                                                                                            © NASA
                                                                                                                        Notre satellite garde encore au-        remontée de magma fluide car
                                                                                                                        jourd’hui les traces de sa naissance    l’apport de chaleur dû à l’impact a
                                                                                                                        mouvementée. Les taches sombres         fait fondre le manteau sous-jacent.
                                                                                                                                                                                                          La Lune perd la boussole
                                                                                                                                                                                                          Les magnétomètres d’Apollo
                                                                                                                                                                                                          (ici celui déposé par Apollo 16)
                                                                                                                                                                                                          ont détecté un champ
                                                                                                                                                                                                          magnétique très faible qui
                                                                                                                                                                                                          varie selon les endroits. Alors
                                                                                                                 Le sol est fin et poudreux. Il adhère en fine                                            que le magnétisme de la Terre
                                                                                                                                                                                                          se diffuse de façon forte et
                                                                                                                 couche comme du charbon de bois poudreux                                                 régulière autour d’un axe Nord-
                                                                                                                                                                                                          Sud, la Lune comporte des
                                                                                                                 sur la semelle et les côtés de mes bottes.                                               sources magnétiques faibles et
                                                                                                                 Je m’enfonce d’à peine quelques centimètres.                                             multiples, comme si plusieurs
                                                                                                                                                                                                          petits aimants étaient dispersés
                                                                                                                                                                                                          sur toute sa surface. Une
                                                                                                                 Neil Armstrong, 21 juillet 1969 sur la Lune

La Lune
                                                                                                                                                                                                          boussole y perdrait le Nord !

                                                                                                                        L’EAU MANQUE                            détectée, et les roches lunaires sont    peut dépasser +120°C dans les

Un concentré de Terre
                                                                                                                        Le sol lunaire est recouvert de         beaucoup moins variées que leurs         zones les plus exposées au Soleil
                                                                                                                        régolithe, une couche de très fine      cousines terrestres.                     et chuter à -230°C dans les zones
                                                                                                                        poussière faite des fragments de                                                 les plus froides, telles que les zones
                                                                                                                        roches pulvérisés par les bombarde-     UN DOUBLE HOSTILE                        d’ombre au fond des cratères. Sur-
                                                                                                                        ments des météorites et accumulés       La Lune est nettement moins ac-          tout, les radiations provenant des
Si   la   Lune   nous fascine depuis toujours, c’est parce qu’elle est                                                  depuis plus de 4 milliards d’années.
                                                                                                                        Les échantillons de roche lunaire
                                                                                                                                                                cueillante que la Terre ! Du fait de
                                                                                                                                                                l’absence d’atmosphère qui, sur
                                                                                                                                                                                                         particules de très haute énergie
                                                                                                                                                                                                         émises par les rayons cosmiques
suffisamment proche pour se dévoiler à nos yeux.         Sa    présence                                                 rapportés par les missions Apollo       Terre, diffuse la lumière et donne       galactiques et les éruptions solaires,
permanente dans le ciel terrestre nous la rend familière.                  De       fait,                               ont permis d’analyser sa compo-         la couleur bleue au ciel, le ciel vu     par exemple, frappent directement
                                                                                                                        sition. Comme sur Terre, l’oxygène      de la Lune est toujours noir. Voilà      sa surface, et ceux qui s’y trouve-
la   Lune   est une cousine de la   Terre. Elle   est en partie constituée                                              est majoritaire. En revanche, aucune    pour l’ambiance.                         raient. Impossible pour l’Homme de
des mêmes composants que         notre planète.                                                                         présence d’eau, —qui s’est évaporée     En raison de cette absence d’atmos-      survivre dans de telles conditions !
                                                                                                                        lors de l’impact géant—, n’a été        phère protectrice, la température
                                                                                                    © NASA/JPL
50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
La Lune // 15

TERRE-LUNE,                                                                                                                                                                                                         3,8 cm
UN COUPLE UNI
                                                                                                                                                                                                                    CHAQUE ANNÉE, LA LUNE
                                                                                                                                                                                                                    S’ÉLOIGNE DE 3,8 CM DE
                                                                                                                                                                                                                    LA TERRE. ON ESTIME QU’À
                                                                                                                                                                                                                    SA NAISSANCE, ELLE ÉTAIT
La Lune   tourne autour de la   Terre   qui l’entraîne dans                                                                                                                                                         DEUX FOIS PLUS PROCHE DE
sa course autour du   Soleil. Leurs   mouvements sont liés                                                                                                                                                          LA TERRE QU’AUJOURD’HUI.

et chacune exerce des influences importantes sur l’autre.
Des   influences vitales pour notre planète.

                                                              // La Lune     est le satellite
                                                              naturel de la       Terre. Plus
                                                              petite et moins massive que

                                                                                                                   © NASA/NOAA
                                                              la   Terre,   la   Lune   tourne
                                                              autour de cette dernière.
                                                              En orbite autour de la
                                                              Lune, on peut ainsi assister                                                                                                 // Avec un diamètre
                                                              à des « lever de Terre ».                                                                                                    de 3 476 km, la Lune
                                                                                                                                                                                           est quatre fois plus
                                                                                                                                                                                           petite que la   Terre.

                                                                                                                                                                                                                    © NASA/SDO/LRO/GSFC
                                                                                                                                 V    ue depuis la Terre, la Lune
                                                                                                                                      change régulièrement d’as-
                                                                                                                                 pect, de position et de taille dans
                                                                                                                                                                          L’attraction exercée sur la Terre par
                                                                                                                                                                          le Soleil, mais surtout par la Lune
                                                                                                                                                                          soulève les eaux terrestres. Cette
                                                                                                                                 le ciel. Parce que son orbite au-        attraction s’exerce également sur
                                                                                                                                 tour de la Terre est elliptique,         la croûte terrestre qui se soulève
                                                                                                                                 sa distance à la Terre varie au          et s’abaisse deux fois par jour de                                                     // Lorsque      la   Lune
                                                                                                                                 fil de son orbite. Les influences        quelques dizaines de centimètres.                                                 se trouve entre la        Terre
                                                                                                                                 entre nos deux astres changent           Les marées océaniques provoquent                                                    et le   Soleil,   elle nous
                                                                                                                                 également d’intensité au fil de          des frottements entre les océans et                                                 le masque, provoquant
                                                                                                                                                                                                                                                              une éclipse de Soleil.
                                                                                                                                 ce périple.                              les fonds marins qui ont pour effet                                                Quand la Terre masque
                                                                                                                                                                          de ralentir la rotation de la Terre                                                   le Soleil à la Lune,
                                                                                                                                 La Lune est prisonnière de l’at-         mais aussi de provoquer un éloigne-                                                on assiste à une éclipse
                                                                                                                                 traction de la Terre : lors de sa        ment de la Lune.                                                                                       de   Lune.
                                                                                                                                 formation, elle a acquis une vitesse
                                                                                                                                 qui l’a comme « lancée » loin de         INDISPENSABLE À LA VIE
                                                                                                                                 la Terre. Mais l’attraction de notre     Si la Lune s’éloignait de la Terre au
                                                                                                                                 planète la fait sans cesse revenir
                                                                                                                                 auprès d’elle, avant quelle ne s’en
                                                                                                                                                                          point de ne plus agir sur elle, notre
                                                                                                                                                                          environnement serait dangereuse-
                                                                                                                                                                                                                                          À SAVOIR
                                                                                                                                 éloigne à nouveau. C’est ce qui la       ment bouleversé. Sans l’attraction                              Sur la Lune, où règne le vide,
                                                                                                                                 maintient en orbite terrestre, à une     de la Lune, l’axe de rotation de la                             il n’y a ni vent, ni pluie pour
                                                                                                                                 distance moyenne de 384 400 km           Terre (qui est incliné de 25,5° de-                             effacer les traces laissées par
                                                                                                                                 de la Terre.                             grés) pourrait osciller de plusieurs                            les astronautes. Elles resteront
                                                                                                                                                                          degrés supplémentaires. L’inclinai-                             visibles pendant plusieurs
                                                                                                                                 CACHE-CACHE                              son de cet axe étant responsable                                millions d’années ! Eugene
                                                                                                                                 La Lune met environ 28 jours pour        des saisons, s’il augmentait signi-                             Cernan, le dernier astronaute
                                                                                                                                 faire le tour de la Terre (27,32 jours   ficativement, les saisons seraient                              à avoir marché sur la Lune,
                                                                                                 © NASA/JPL/USGS

                                                                                                                                 terrestres) et met un temps presque      beaucoup plus prononcées, avec                                  a dessiné dans la poussière
                                                                                                                                 équivalent à tourner sur elle même       des variations climatiques d’une                                lunaire les initiales de sa fille :
                                                                                                                                 (29,53 jours terrestres) par rapport     telle importance que la vie pourrait                            TDC. Une dédicace éternelle !
                                                                                                                                 aux étoiles. C’est pourquoi elle nous    être menacée !
                                                                                                                                 présente toujours la même face !
50 ANS APRÈS APOLLO 11, la lune reste à explorer. Que nous cache encore notre satellite ? - Cnes
Apollo,        accélérateur de sciences          // 17

                                                                                                L
// Les   données et les échantillons
rapportés par   Apollo   sont
encore étudiés dans différents
                                                                                                       ors des missions Apollo,           Sa confirmation renforce l’intérêt
laboratoires du monde entier.                                                                          31 expériences ont été             pour la Lune dont l’analyse aidera à
                                                                                                       menées dans six régions            mieux comprendre ses liens intimes
                                                                                                       luna ires différentes.             avec la Terre.
                                                                                                 Mesures sismiques, de gravité,
                                                                                                 analyses de structure chimique           La présence de nombreux cratères
                                                                                                 des roches, etc. L’objectif était        sur la Lune laissait supposer une ac-
                                                                                                 d’en savoir plus sur l’origine de        tivité volcanique. Les observations
                                                                                                 la Lune et son lien avec la Terre.       in situ et l’examen des roches qui
                                                                                                                                          en sont issues a prouvé le contraire.

                                                                                                                                                                                      © NASA
                                                                                                 Mission réussie. L’étude des échan-      Les cratères de la Lune sont
                                                                                                 tillons lunaires a confirmé la théorie   presque tous le résultat d’impacts
                                                                                                 selon laquelle la Lune s’est formée      de météorites et d’astéroïdes.                  10 % des échantillons collectés
                                                                                                 à partir des débris issus d’une vio-     La Lune n’a plus d’activité interne             par Apollo ont été détruits
                                                                                                 lente collision entre la Terre et une    depuis longtemps. Cela a été confir-            lors des analyses. Le reste est
                                                                                                 petite planète (lire p. 13). Une         mé par la datation des échantillons             conservé à Houston, à l’abri
                                                                                                 découverte de taille car, avant          lunaires : les roches les plus vieilles         de toute contamination.
                                                                                                 Apollo, cette hypothèse était consi-     ont 4,4 milliards d’années, les plus            La NASA en distribue quelques
                                                                                                 dérée comme la moins probable.           jeunes 2 milliards d’années.                    milligrammes aux laboratoires
                                                                                                                                                                                          qui le demandent mais ils sont
                                                                                                                                                                                          préservés pour être analysés
                                                                                                                                                                                          plus précisément lorsque les
                                                                                                                                                                                          instruments se perfectionneront.

                                                                                               La partie cachée de la Lune ressemble                                                           // Dès Apollo 11,

                                                                                               à un bac à sable dans lequel auraient joué
                                                                                                                                                                                                les astronautes
                                                                                                                                                                                                      ont mené

                                                                                               mes enfants. Tout est détruit. Il n’y a pas
                                                                                                                                                                                                   des activités
                                                                                                                                                                                                   scientifiques

                                                                                               de mots pour le décrire. Ce n’est qu’une
                                                                                                                                                                                               comme le recueil
                                                                                                                                                                                                 d’échantillons

                                                                                               succession de bosses et de trous.
                                                                                                                                                                                                 de roche et de
                                                                                                                                                                                                      régolithe.

                                                                                               William Anders, astronaute d’Apollo 8

    Apollo, accélérateur
                                                                                                 LE MYSTÈRE DE L’EAU                      dans les fonds de cratères à l’ombre
                                                                                                 Plusieurs années après Apollo,           du Soleil. Pour en avoir le cœur net,
                                                                                                 on a compris que de l’eau pouvait        Lunar Prospector est propulsée au

    de sciences
                                                                                                 être présente sur certaines parties      fond d’un cratère. Les scientifiques
                                                                                                 de la Lune. Elle a été apportée          espèrent que l’impact éjectera de
                                                                                                 par les comètes, l’eau contenue          la vapeur d’eau. En vain. Mais les
                                                                                                 dans les matériaux originels de          missions suivantes, notamment
                                                                                                 la Lune s’étant évaporée au mo-          Lunar Reconnaissance Orbiter

    Des chercheurs sur la Lune
                                                                                                 ment de sa formation.                    (USA, 2009) avec LCROSS (par-

                                                                                                                                                                                      © NASA
                                                                                                                                          tie de la mission dédiée à la détec-
                                                                                                 Il faudra en effet attendre 20 ans       tion de glace d’eau au niveau des
                                                                                                 avant que les missions lunaires          pôles), confirment que de l’eau est
                                                                                                 ne reprennent et, avec elles, la         bien emprisonnée sous forme de
                                                                                                 recherche d’eau sur la Lune. En          glace aux pôles de la Lune.                 Apollo 16 et Apollo 17. Ils ont étu-
    Les       programmes américains et soviétiques des années             60   ont               1998, grâce à un spectromètre à                                                      dié l’effet des rayons cosmiques
    rapporté             382     kilos de roche lunaire et ont réalisé des milliers              neutrons, capable de déceler la          EXPÉRIENCES BIOLOGIQUES                     sur les êtres vivants, en observant
                                                                                                 présence d’hydrogène, la sonde           Des scientifiques français, soute-          des œufs de crevettes embarqués
    de mesures et de clichés de la                Lune. L’étude   de ces éléments                américaine Lunar Prospector              nus par l’agence spatiale française         dans le module de commande. Une
    a initié des avancées spectaculaires dans la recherche spatiale.                             signale la présence d’eau sous           (CNES), ont participé à l’étude             étude importante pour la suite des
                                                                                                 forme de glace au niveau des pôles,      biologique Biostack menée par               vols habités.
                                                                                      © NASA
Apollo,   accélérateur de sciences         // 19

LA FACE CACHÉE DE LA LUNE
UNE PORTE VERS
L’EXPLORATION LOINTAINE                                                                                                                                                                                                                                                  400 mètres
                                                                                                                                                                                                                                                                         C’EST LA DISTANCE À
                                                                                                                                                                                                                                                                         LAQUELLE L’ASTRONAUTE
Les   programmes d’exploration de la             Lune     reprennent. Ils ont en
                                                                                                                                                                                                                                                                         ALAN SHEPARD A ENVOYÉ
commun de viser le pôle sud et la face cachée de la                          Lune. Cette                                                                                                                                                                                 UNE DES TROIS BALLES DE
partie de notre satellite se présente comme le site idéal pour une                                                                                                                                                                                                       GOLF QU’IL AVAIT EMPORTÉES
station scientifique lunaire et l’installation d’une base-relais pour                                                                                                                                                                                                    SUR LA LUNE. RIEN DE
des futures missions lointaines.         Vers Mars         par exemple.                                                                                                                                                                                                  SCIENTIFIQUE, MAIS UN

                                                                                                                                                                   © CNSA
                                                                                                                                                                                                                                                                         RECORD INTERGALACTIQUE !

                                                                                                                                                                               // La sonde chinoise
                                                                                                                                                                              Chang’e 3 a déposé le

P
                                                                                                                                                                                rover Lapin de Jade
   hotographiée pour la pre-       La face de la Lune non observable           Pour autant, depuis les années
                                                                                                                                                                             (Yutu) sur la Lune en
   mière fois par la sonde         depuis la Terre (lire page 15) est très     2 000, une dizaine de sondes                                                                   2013. Les deux engins
soviétique Luna 3 en 1959,         différente de la partie visible. Les        américaines (5) et chinoises (3),                                                                 nous transmettent
la face cachée de la Lune se       cratères y sont bien plus nombreux          de sondes japonaise (1), indienne

                                                                                                                                                                                                             © NASA/Goddard Space Flight Center/Scientific
                                                                                                                                                                            encore des informations

révèle désormais un objectif de    que sur sa face visible. Les alunis-        (1) ou européenne (1), s’intéressent                                                            sur le vieillissement
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  // La présence
                                                                                                                                                                               de leurs composants
choix. Elle constitue une base     sages y sont donc plus compliqués.          à cette partie de la Lune. Fin 2018,                                                           dans l’environnement                                                                                                d’eau sous forme
idéale pour observer l’Univers     De plus, les communications di-             le rover chinois Chang’e 4 sera le                                                                   lunaire   (vide   et                                                                                          de glace a été

ou pour s’entraîner pour un plus   rectes avec la Terre, de l’autre côté       premier rover, c’est-à-dire véhicule                                                         températures extrêmes).                                                                                               confirmée aux
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  pôles.   Elle
long voyage et elle abriterait     de la Lune, sont impossibles.               automatique, à s’y poser.                                                                                                                                                                                          apparaît ici sous
des ressources énergétiques.                                                                                                                                                                                                                                                                      la signature de

                                                                                                                                                                                                             Visualization Studio
                                                                                                                                                                   S’INSTALLER SUR LA LUNE                                                                                                        concentration
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  d’hydrogène,
                                                                                                                                                                   Objectif final : s’installer sur la
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  détectée par
                                                                                                                                                                   Lune et/ou construire une sta-                                                                                                 la sonde Lunar
                                                                                           // L’agence   spatiale                                                  tion en orbite lunaire. La Chine, la                                                                                           Prospector,
                                                                                                         (ESA)                                                     NASA, l’agence russe Roscosmos                                                                                                 en 1998.

                                                                                                                       http://ditishoe.com/
                                                                                           européenne
                                                                                           veut installer une base
                                                                                           au pôle sud de la   Lune.
                                                                                                                                                                   et l’agence spatiale européenne
                                                                                           Des   artistes imaginent
                                                                                                                                                                   (ESA), se coordonnent désormais
                                                                                           déjà ces futures                                                        dans ce but commun. L’agence
                                                                                           infrastructures                                                         chinoise vise directement la face         sur la Lune ou fabriquer les ergols

                                                                                                                       DITISHOE
                                                                                           et la vie sur notre
                                                                                           satellite.
                                                                                                                                                                   cachée. L’ESA envisage l’installa-
                                                                                                                                                                   tion d’un « village lunaire », une base
                                                                                                                                                                                                             nécessaires à la propulsion d’en-
                                                                                                                                                                                                             gins spatiaux. La Lune renferme
                                                                                                                                                                                                                                                                          À SAVOIR
                                                                                                                                                                   internationale au pôle Sud, tandis        aussi des réserves d’helium 3 qui, à                         Pour communiquer avec
                                                                                                                             visualisation in collaboration with   que la Nasa prépare une station           plus long terme, pourrait servir de                          la Terre, les Chinois ont placé
                                                                                                                                                                   en orbite lunaire, Lunar Orbital          carburant pour la fusion nucléaire.                          en 2018 le satellite Quequiao
                                                                                                                                                                   Platform-Gateway, dans le but                                                                          sur un des points de Lagrange
                                                                                                                                                                   d’en faire une étape vers Mars.           POSTE D’OBSERVATION                                          (le point L2), situé à proximité
                                                                                                                                                                   L’Europe et la Russie y seront            Une base scientifique installée sur                          de la Lune et opposé à la Terre.
                                                                                                                                                                   associées.                                la Lune ou en orbite lunaire ser-                            Dans ces zones, les forces
                                                                                                                                                                                                             virait l’exploration de notre satel-                         de gravité de la Terre et
                                                                                                                                                                   DES RESSOURCES MINIÈRES
                                                                                                                       &

                                                                                                                                                                                                             lite. L’agence spatiale européenne                           de la Lune s’équilibrent et
                                                                                                                             design

                                                                                                                                                                   À EXPLOITER                               construit une foreuse pour prélever                          assurent une position stable
                                                                                                                       © Jorge Mañes Rubio. Spatial

                                                                                                                                                                   La motivation principale est de           des échantillons du sous-sol pro-                            aux objets qui s’y trouvent.
                                                                                                                                                                   préparer les futures missions ha-         fond au pôle Sud. Des scientifiques                          Dans une orbite particulière,
                                                                                                                                                                   bitées vers Mars et d’exploiter les       rêvent aussi d’y installer un radio-                         dite de halo, le satellite pourra
                                                                                                                                                                   ressources de la Lune. Son pôle           télescope, pour écouter le ciel dans                         communiquer tour à tour avec
                                                                                                                                                                   Sud recèle de l’hydrogène et de           une fenêtre radio encore inexplorée,                         le rover et la Terre.
                                                                                                                                                                   l’oxygène, des éléments indispen-         sans être pollués par les ondes radio
                                                                                                                                                                   sables pour faire vivre des terriens      émises depuis la Terre.
L’atelier    des robots         // 21

                                                                                                L
// Installer une base sur
   la Lune ne se fera pas
                                                                                                       es programmes spatiaux
         sans l’assistance                                                                             des années 1960 se sont
    des robots. Ils seront                                                                             développés au moment
       par exemple utiles
                                                                                                       où l’informatique pro-
     pour construire les
  structures d’habitat ou
                                                                                                gressait à grands pas. Grâce
   explorer le sous-sol.                                                                        à elle, les techniques de gui-
                                                                                                dage et de navigation ont fait
                                                                                                un bond considérable, ainsi que
                                                                                                la programmation, la conduite
                                                                                                et la transmission de tâches
                                                                                                téléguidées puis automatisées.                                                            // Les   sondes
                                                                                                                                                                                          ramènent aux
                                                                                                                                                                                          scientifiques de
                                                                                                Les premières sondes soviétiques                                                          nombreuses images
                                                                                                Luna ont ainsi permis de valider                                                          inédites, comme

                                                                                                les vols au-delà de l’attraction ter-                                                     cette image du pôle
                                                                                                                                                                                          nord de la   Lune,
                                                                                                restre puis jusqu’à la Lune (Luna 1                                                       reconstituée à partir
                                                                                                et 2, et surtout Luna 3 qui a pris la                                                     de prises de vues de
                                                                                                première image de la face cachée                                                          la caméra miniature

                                                                                                1959) et de s’y poser (Luna 9, 1966).                                                     de la sondeSMART1
                                                                                                                                                                                          (ESA, 2003-2006).
                                                                                                Il s’agissait alors essentiellement de

                                                                                                                                         © ESA
                                                                                                démontrer les capacités techniques
                                                                                                de telles missions.

                                                                                                Dans le sillage de ces vols, les         Philae, ESA/DLR/CNES, 2014)
                                                                                                Américains ont lancé, entre 1961         et des astéroïdes (Hayabusa2/
                                                                                                et 1968, une dizaine de sondes et        Mascot, JAXA/DLR/CNES, 2018).
                                                                                                d’atterrisseurs. Grâce aux images
                                                                                                des sondes Lunar Orbiter ils ont         Aujourd’hui, alors que l’intérêt pour

                                                                                                                                                                                                                    (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
                                                                                                pu sélectionner les sites d’alunissage   la Lune est relancé, la Chine am-
                                                                                                et les atterrisseurs Lunar Surveyor      bitionne d’être la première nation

                                                                                                                                                                                                                    © Par Petar Milošević [CC BY-SA 3.0
                                                                                                ont pu vérifier que les astronautes      à renvoyer des Hommes sur notre
                                                                                                ne s’enfonceraient pas dans le sol.      satellite. Elle prépare ces fu-
                                                                                                                                         tures missions habitées grâce aux
                                                                                                DES ROBOTS TÉLÉGUIDÉS                    premiers rovers lunaires depuis
                                                                                                Devancés par les Américains dans         Lunakhod 1. Le robot explorateur
                                                                                                la course aux vols habités, les          Lapin de Jade a aluni en 2013
                                                                                                Soviétiques seront les premiers à        et la sonde Chang’e 4 devrait se
                                                                                                envoyer une mission automatique          poser sur la face cachée de la Lune
                                                                                                de retour d’échantillons (Luna 16,       fin 2018.                               Lunakhod est le premier robot

  L’atelier des robots
                                                                                                1970) puis un robot, le rover                                                    mobile de l’histoire spatiale.
                                                                                                Lunakhod 1 (1970) capable de se                                                  Envoyé sur la Lune en 1970,
                                                                                                déplacer sur le sol lunaire, d’y réa-                                            il y parcourt une dizaine de
                                                                                                liser des clichés et des expériences.
                                                                                                Il était téléopéré depuis la Terre.
                                                                                                                                            À SAVOIR                             kilomètres en presque 11 mois.
                                                                                                                                                                                 Téléopéré depuis la Terre, il tire
                                                                                                                                            Convaincus de la supériorité         son énergie de capteurs solaires

  Des sondes pour explorer
                                                                                                DANGERS COSMIQUES                           et de la fiabilité de la machine     placés dans son couvercle
                                                                                                Depuis Lunakhod, les rovers sont            sur l’Homme, les ingénieurs          qui se referme lors des nuits
                                                                                                                                                                                 lunaires glaciales.

  et apprendre
                                                                                                devenus les acteurs incontournables         soviétiques ont recommandé
                                                                                                de l’exploration lointaine. Les robots      à Youri Gagarine, premier
                                                                                                peuvent supporter les longs voyages         Homme dans l’espace :
                                                                                                et l’exposition aux rayonnements            « Surtout ne touche à rien ! ».
                                                                                                cosmiques, fatals aux humains.              Durant le premier alunissage
                                                                                                Quatre rovers —Sojourner (1997),            américain, c’est pourtant
  Avant         que l’homme ne s’y pose, des sondes ont observé et                              Spirit et Opportunity (2004) et             en prenant les commandes
  analysé la             Lune   et son environnement, testé les équipements.                    Curiosity (2012)— ont ainsi été
                                                                                                envoyés sur Mars. Des robots se
                                                                                                                                            manuelles du LM que Neil
                                                                                                                                            Armstrong a réussi à se poser
  Ces      machines autonomes étaient les premiers robots spatiaux,                             posent sur des comètes (Rosetta/            sur la Lune (lire page 5).
  suivis de près par des atterrisseurs           (fixes)   et des rovers   (mobiles).
                                                                                        © ESA
L’atelier   des robots        // 23

          DES ROBOTS POUR
          AIDER LES HOMMES
          Envoyer          des humains dans l’espace permet de réaliser
          des tâches plus précises et plus rapidement qu’avec des robots.
          Mais      les robots sont des alliés indispensables pour aider
          les astronautes et les scientifiques à travailler et à survivre
          dans des environnements extrêmes.

         L   es robots résistent davantage
             aux contraintes du milieu
          spatial et réduisent les coûts des
                                               Les missions Apollo ont démontré
                                               l’utilité des machines et des outils
                                               pour travailler et se déplacer sur
                                                                                      ou remplacer les astronautes dans
                                                                                      certaines tâches telles que filmer
                                                                                      leurs expériences par exemple, ou
                                                                                                                                        // Des   duos
                                                                                                                                      alliant rover

                                                                                                                                                                                                                                              © NASA
          missions. Pour fonctionner, ils      la Lune. Les futurs programmes         réaliser des manipulations à leur                   et drone
                                                                                                                                         pourraient
          n’ont besoin que d’une chose :       prévoient donc des assistants intel-   place si elles sont ennuyeuses ou                   aider les
          de l’énergie, fournie par des        ligents pour aider les astronautes.    dangereuses, notamment lors de                   astronautes
          panneaux solaires ou une pile,                                              sorties extravéhiculaires. Un robot             à explorer et

          là où les humains ont besoin         Des robots ont déjà été testés         japonais a pour mission de tenir                cartographier
                                                                                                                                             Mars.
          d’air, d’eau et de nourriture.       à bord de la Station spatiale          compagnie aux astronautes en leur
          Robots et humains sont cepen-        internationale, (ISS) pour aider       faisant la conversation !
          dant complémentaires.

                                                                                                                                     ROBOTS OUVRIERS
                                                                                                                                     L’intérêt des robots reste avant                                                      // Selfie de
         // Des                                                                                                                                                                                                            l’atterrisseur
                  robots
                                                                                                                                     tout pratique. Pour construire les                                                    chinois Yutu
humanoïdes pourraient
réaliser des opérations
                                                                                                                                     futures bases lunaires ou mar-                                                        (Le lapin de jade)
     dangereuses dans                                                                                                                tiennes, les agences spatiales                                                        qui s’est posé en
  l’espace, par exemple                                                                                                              envisagent de recourir à des robots                                                   2013 sur la partie

                                                                                                                                                                             Sciences, CNSA
      pour des sorties
                                                                                                                                     ouvriers. Des engins capables de                                                      nord de la face
                                                                                                                                                                                                                                        Lune.
     extravéhiculaires.                                                                                                                                                                                                    visible de la
       Chaque     agence
                                                                                                                                     construire un habitat en 3D, des                                                      Son successeur,
travaille à son projet:                                                                                                              pelleteuses autonomes, des véhi-                                                      Chang’e 4, alunira
                                                                                                                                     cules-bennes télécommandés pour

                                                                                                                                                                                 of
     Justin pour l’ESA                                                                                                                                                                                                     près du pôle sud

                                                                                                                                                                             © Chinese Academy
(Europe), Fedor pour                                                                                                                                                                                                       sur la face cachée,
                                                                                                                                     évacuer ou déplacer les matériaux,                                                          2018.
  Roscosmos (Russie)                                                                                                                                                                                                       fin
ou, ici, Robonaut pour
                                                                                                                                     etc. Ils seront également indispen-
      la NASA (USA).                                                                                                                 sables pour réaliser les forages
                                                                                                                                     d’extraction de minerais, d’oxygène
                                                                                                                                     ou d’eau.

                                                                                                                                     DES DRONES
                                                                                                                                     EXPLORATEURS
                                                                                                                                     Les futurs projets d’explorations
                                                                                                                                     lointaines comptent également sur
                                                                                                                                     des duos rover-drone pour ouvrir la
                                                                                                                                                                             8 MHz
                                                                                                                                                                             C’EST LA PUISSANCE DES PUCES QUI ÉQUIPAIENT
                                                                                                                                     voie aux humains. Ces engins au-        L’ATTERRISSEUR PHILAE LARGUÉ SUR LA COMÈTE CHURY EN
                                                                                                                                     tonomes roulants et volants fourni-
                                                                                                                                                                             NOVEMBRE 2014. CELLE DE LA PUCE D’UN SMARTPHONE EST DE
                                                                                                                                     ront aux scientifiques restés à Terre
                                                                                                                                     ou sur des base extraterrestres les     1 À 3 GHZ. MAIS PHILAE AVAIT ÉTÉ CONÇU DANS LES ANNÉES 90
                                                                                                                                     données nécessaires pour cartogra-      ET LANCÉ EN 2004. L’ÉVOLUTION DES TECHNOLOGIES LAISSENT
                                                                                                                                     phier l’environnement des stations      PRÉSAGER DES CAPACITÉS DES FUTURS ROBOTS.
                                                                                                                                     martiennes par exemple.
                                                                                                                            © NASA
Des Artistes   dans la       Lune // 25

                                                                                                                            B
                                                                                                                                    ien avant que l’Homme ne            Dans un second récit, Lucien de
                                                                                                                                    réussisse le voyage vers            Samosate envoie sur la Lune son
                                                                                                                                    la Lune, des artistes ont           héros Ménippus, grâce à un équipe-
                                                                                                                                    rêvé de rejoindre notre             ment fait d’ailes de vautour et d’aigle.
                                                                                                                             satellite. Ils ont imaginé pour            Les oiseaux (aigles, oies, cygnes…)
                                                                                                                             cela des moyens originaux, par-            sont par la suite souvent utilisés
                                                                                                                             fois précurseurs.                          comme moyen de se propulser vers la
                                                                                                                                                                        Lune. Et sous la plume de l’astronome
                                                                                                                             À la fin de l’Antiquité, un auteur grec,   Johannes Kepler, ce sont des démons
                                                                                                                             Lucien de Samosate, écrit la première      qui transportent les Hommes de la
                                                                                                                             histoire de science-fiction lunaire que    Terre à la Lune (Somnium, 1634) !
                                                                                                                             nous connaissons. Son récit (Vera          Seule indication réaliste de son récit,                               // Pour Wallace
                                                                                                                             Historia, IIe siècle après J.C) met en     la distance séparant les deux astres,                                 et Gromit (198),
                                                                                                                             scène un vaisseau qu’une tempête           estimée à 370 000 km.                                                 les héros de pâte
                                                                                                                             transporte jusqu’à la Lune, peuplée                                                                              à modeler inventés
                                                                                                                                                                                                                                                    Britannique
                                                                                                                             par les « Hippogypi ».                                                                                           par le
                                                                                                                                                                                                                                              Nick Park, la Lune
                                                                                                                                                                                                                                              est un réservoir
                                                                                                                                                                                                                                              à fromage   !

                                                                                                                      La Terre est le berceau

                                                                                                                                                                              © Wallace & Gromit ‘A Grand Day Out’ © 1989 NFTS
                                                                                                                      de l’humanité, mais on ne
                                                                                                                      passe pas sa vie entière
                                                                                                                      dans un berceau.

                                                                                                                      Constantin Tsiolkovski,
                                                                                                                      inventeur de la fusée et auteur
                                                                                                                      de science-fiction (1857-1935)
                                                               // Réalisé en
                                                            1902, le film Le
                                                              voyage vers la

Des artistes
                                                           Lune, du français
                                                            Georges Méliès                                                   MAGIE ANTI-GRAVITÉ                         engin doté d’ailes motorisées, etc.
                                                           est le premier du
                                                                                                                             L’idée qu’il faut s’arracher de            Puis, le britannique Murtagh Mc-
                                                          genre. Il reprend,
                                                          avec humour, tout
                                                                                                                             l’attraction de la Terre avant de          Dermot utilise un canon (A trip

dans la Lune
                                                        l’imaginaire lunaire   :                                             pouvoir facilement voyager dans            to the Moon, 1728). Son idée sera
                                                              propulsion par                                                 l’espace donne naissance à des pro-        par la suite souvent reprise, notam-
                                                             canon, paysages
                                                                                                                             cédés « anti-gravité » plus ou moins       ment par le français Jules Verne, qui
                                                                fantastiques,
                                                         étranges habitants.
                                                                                                                             farfelus. Le français Savinien de          en fera une description particuliè-
                                                                                                                             Cyrano de Bergerac équipe son              rement réaliste, dans son roman
                                                                                                                             héros d’une ceinture de fioles rem-        De la Terre à la Lune (1865).

Décrocher la Lune
                                                                                                                             plies de rosée. Attirée par les rayons
                                                                                                                             du Soleil, cette rosée magique l’élève     ANTICIPATION
                                                                                                                             au-dessus de la Terre (Histoire            C’est toutefois la bande dessinée
                                                                                                                             comique des États et Empires de            qui popularise ensuite les voyages                            Romanciers, cinéastes, auteurs
                                                                                                                             la Lune, 1657). Un métal magique,          interplanétaires motorisés, et en                             de BD de toutes époques

L’observation de la Lune est propice à la rêverie. Très tôt, écrivains,                                                      le « Lunarium », propulse la ma-           particulier les albums de Tintin                              consultent scientifiques et
                                                                                                                             chine inventée par l’auteur britan-        Objectif Lune (1953) et On a                                  ingénieurs pour donner de
poètes, cinéastes ont imaginé des voyages vers ce corps inexploré et                                                         nique Joseph Atterlay (Voyage To           marché sur la Lune (1954). Hergé,                             la crédibilité à leurs créations.
                                                                                                                                                                                                                                      Le film allemand La femme
donné vie à des mondes lunaires et à leurs habitants. Ces représen-                                                          The Moon, 1827).                           l’auteur de Tintin, s’est documen-
                                                                                   © Collection Cinémathèque Méliès

                                                                                                                                                                        té auprès des scientifiques de                                sur la Lune, de Fritz Lang
tations ont évolué selon les connaissances astronomiques,                                                                    À partir du XVIIIe siècle, les auteurs     l’époque, anticipant de façon cré-                            (1929), témoigne ainsi de

les avancées technologiques et… la fantaisie des auteurs.                                                                    privilégient les machines : catapulte      dible le voyage de l’Homme sur                                la maîtrise technologique
                                                                                                                             montée sur un ressort géant, ballon,       la Lune, 16 ans avant Apollo 11.                              des Allemands en la matière.
Des Artistes     dans la     Lune // 27

                                                                                                                                                                      // La Lune     est
                                                                                                                                                                  omniprésente dans
                                                                                                                                                                notre ciel et… notre
                                                                                 // La fusée imaginée par Hergé, l’auteur                                       quotidien.    Même   les
                                                                                  de Tintin, a marqué les esprits au point                                        fromages utilisent
                                                                             de devenir le modèle de représentation type                                    son image, rassurante
                                                                               de la fusée.  Pour la dessiner, Hergé s’est                                      ou envoûtante, pour
                                                                             inspiré des missiles V2, mis au point pendant                                  rendre leurs produits
                                                                               la Seconde Guerre mondiale par Wernher                                           proches et attractifs.
                                                                                  Von Braun, devenu ensuite responsable
                                                                              de la fusée Saturn 5 du programme Apollo.

                                                                                                                                                                                                                                                             Serge Schéhadé/www.camembert-museum.com
                                                                                                                                                                                                                                                                      privée
                                                                                                                                                                                                                                                             © Collection
                                                                                                                                                                                  Lune (1901). Ce qui les amène à         Ancrée dans l’imaginaire collectif,
                                                                                                                                                                                  se frotter aux habitants des lieux,     la Lune se retrouve jusque dans
                                                                                                                                                                                  des Sélénites semblables à des          les publicités : des voitures ex-
                                                                                                                                                                                  fourmis sur deux jambes. Dans les       ceptionnelles roulent sur la Lune,

                                                                                                                                                                         © D.R.
                                                                                                                                                                                  années 1950, la Lune est un ter-        des astronautes foulent son sol en
                                                                                                                                      // Dans les années                          rain de prédilection pour les           vantant les mérites d’une boisson
                                                                                                                                      1950 et 1960, le                            cinéastes qui la peuplent d’êtres de    ou d’un opérateur téléphonique…
                                                                                                                                      cinéma trouve avec                          tous poils : dictateur sanguinaire      Et la Lune inspire bien sûr les
© Hergé/Moulinsart 2018

                                                                                                                                           Lune
                                                                                                                                      la          un territoire
                                                                                                                                      de science-fiction
                                                                                                                                                                                  (Radar Men from the Moon, 1953),        musiciens. Des compositeurs clas-
                                                                                                                                      idéal.   Ses   paysages                     femmes-chats qui veulent conquérir      siques Frantz Schubert ou Gabriel
                                                                                                                                      tourmentés peuvent                          la Terre (Cat-Women on the Moon,        Fauré au groupe britannique
                                                                                                                                      accueillir toutes                           1953) ou divers monstres terrés dans    Pink Floyd ou à l’américain R.E.M,
                                                                                                                                      sortes d’aventures
                                                                                                                                      et de créatures.
                                                                                                                                                                                  les grottes lunaires (Missiles to the   en passant par la chanson française
                                                                                                                                                                                  Moon, 1958).                            (de Charles Trenet à Indochine !),
                                                                                                                                                                                                                          la lumière de la Lune ou les exploits
                                                                                                                                                                                  SCIENCE-FICTION RÉALISTE                de ses explorateurs n’ont pas fini

FACES DE LUNE
                                                                                                                                                                                  Après les missions Apollo, le voyage    de faire chanter.

                                                                                    L   es premiers récits de voyage
                                                                                        lunaire donnaient libre cours
                                                                                                                             géants. Plantes et champignons
                                                                                                                             géants peuplent également la
                                                                                                                                                                                  sur la Lune est une réalité, son
                                                                                                                                                                                  environnement nous devient de plus
                                                                                     à toutes les fantaisies. Le peu
                                                                                     de connaissances sur la réalité
                                                                                                                             Lune dans plusieurs films muets des
                                                                                                                             années 1900. La Lune est alors un
                                                                                                                                                                                  en plus familier. Ce sont alors les
                                                                                                                                                                                  conditions de vie sur la Lune ou
                                                                                                                                                                                                                           À SAVOIR
Son                        apparence aux formes et aux couleurs                      de la Lune permettait tous les          décor à la mode, théâtre d’aven-                     les dangers de l’exploration spa-        Dans l’Antiquité, la Lune était
                                                                                     imaginaires. Cette terre incon-         tures insolites (Excursion dans la                   tiale qui servent de toile de fond       considérée et représentée
changeantes et ses reliefs tourmentés attisent
                                                                                     nue a inspiré une grande variété        Lune, 1908, Mariage interplané-                      aux aventures imaginaires. Le            comme une divinité : le dieu
les imaginations.                        La   science-fiction a fait de              de créations : romans, publicités,      taire, 1910).                                        film Moon (Jones Duncan, 2009)           Thot pour les Égyptiens, Nanai
la                        Lune   son premier terrain de jeu pour y camper            chansons…                                                                                    exploite à la fois le réalisme tech-     chez les Sumériens, Sin, chez
                                                                                                                             LA MENACE DES SÉLÉNITES                              nologique et scientifique (son           les Akkadiens, la déesse
des décors fantastiques où évoluent des habitants                                    Avec Georges Méliès (Le voyage          L’américain H. Wells fait égale-                     héros travaille sur une base spa-        Artémis chez les Grecs, appelée
pas toujours amicaux.                          Et l’imaginaire   collectif           vers la Lune, 1902), la fantaisie est   ment croquer des champignons                         tiale à l’extraction des ressources      aussi Phébé ou Séléné, puis
                                                                                     de mise. Pour lui, l’intérieur de la    lunaires aux héros de son roman                      en hélium 3) et le fantastique (la
la met en scène sans limite de genre                             !                   Lune est tapissé de champignons         Les premiers hommes dans la                          Lune semble le rejeter).
                                                                                                                                                                                                                           Luna chez les Romains.
Lexique // 29

         LEXIQUE                                                                                                // Remplissage
                                                                                                                en ergols d’un
                                                                                                                satellite avant
                                                                                                                   son départ.
         Astéroïde
         Petit corps rocheux d’une centaine

                                                     © CNES/ESA/Arianespace/Optique Vidéo CSG/S. Martin, 2016
         de kilomètres d’envergure maximum,
         orbitant dans le système solaire.
         Les astéroïdes sont en majorité si-
         tués entre l’orbite de Mars et celle
         de Jupiter.

         Atmosphère
         Enveloppe de gaz qui entoure une
         planète ou une étoile.

         Atterrisseur
         Engin spatial qui étudie un corps
         céleste en se posant sur celui-ci.

         Charge utile
         Élément ou ensemble d’éléments
         transporté(s) par un véhicule spa-
         tial. Sur un lanceur : les satellites,      Manteau                                                                      sous forme d’ondes électromagné-
         éléments de station, sondes, cap-           Enveloppe d’une planète située                                               tiques ou de particules.
         sules, etc., mis en orbite par le lan-      sous la croûte.
         ceur ; sur un satellite : les instruments                                                                                Rayons cosmiques galactiques
         scientifiques.                              Météorite                                                                    Émissions de particules chargées en
                                                     Astéroïde ou comète chutant sur                                              haute énergie qui circulent dans le
         Comète                                      la surface d’une planète.                                                    milieu interstellaire, à l’intérieur de
         Corps céleste décrivant une orbite                                                                                       notre galaxie.
         autour du Soleil composé de gaz             Micropesanteur
         gelés et de poussières. Ces éléments        État dans lequel les effets de l’at-                                         Révolution
         sont éjectés sous forme de coma (ou         traction d’un corps céleste (ou                                              Mouvement orbital d’un objet cé-
         queue) sous l’effet de la chaleur           gravitation) disparaissent en qua-                                           leste autour d’un autre corps, qui
         lorsque celui-ci approche du Soleil.        si-totalité.                                                                 repasse à intervalle régulier à un
                                                                                                                                  même point.
         Cosmonautique                               Orbite
         (synonyme d’astronautique)                  Trajectoire décrite par un objet (ar-                                        Sonde spatiale
         Science de la navigation dans               tificiel ou naturel) autour d’un astre.                                      Engin spatial non habité destiné
         l’espace. Ce mot a été créé en                                                                                           à explorer l’espace et/ou les corps
         1927 par l’écrivain français Joseph         Propagande                                                                   qui l’habitent.
         Henri Rosny.                                Action destinée à influencer l’opi-
                                                     nion pour propager des idées et
         Croûte                                      amener les personnes à adopter un
         Enveloppe la plus superficielle d’une       certain type de comportement et/

                                                                                                                                      and collaborators
         planète.                                    ou adhérer à une décision.

         Ergol                                       Régolithe
         Combustible utilisé pour alimenter          Très fine couche de poussière faite

                                                                                                                                  Tokyo
         le moteur d’une fusée.                      de débris de roches pulvérisées par

                                                                                                                                      of
                                                     des bombardements incessants de

                                                                                                                                  © JAXA, University
         Gravitation                                 météorites ou d’astéroïdes, couvrant
         Attraction mutuelle de deux corps           le sol de la Lune ou d’un autre corps
         massifs (de masse non nulle). Cette         céleste.
         attraction induit une force de gravi-
         tation qui dépend des masses des            Radiations                                                                                                // L’astéroïde Ryugu,
                                                                                                                                                               photographié par
         deux corps et de la distance qui            Émission et propagation d’énergie                                                                         la sonde japonaise
         les sépare.                                 dans l’espace ou dans la matière                                                                          Hayabusa2.
© NASA
// Projet Parabole :

EXPOSITION
                                                                                             avec le CNES, faites   voler
                                                                                             des expériences de lycéens
                                                                                             ou d’étudiants à bord de

LUNE II
                                                                                             l’Airbus   A310 ZERO-G.

                                        ÉPISODE

                                                       © CNES
50 ans après le premier pas sur la Lune,

                                                       L’ESPACE
le 20 juillet 1969, les projets d’un retour
vers la Lune reviennent dans l’actualité.
Relevons ensemble le challenge du retour
de l’Homme vers la Lune !
Avec « LUNE - Épisode II », l’exposition temporaire
de la Cité de l’espace, revivez l’exploit Apollo,
et préparez ce nouveau défi en découvrant la réalité
                                                       EN TÊTE
de l’environnement lunaire et les contraintes des
futures missions, expériences à l’appui !              Le CNES (Centre National d’Études
                                                       Spatiales) est au carrefour de la
          À partir d’avril 2019                        recherche et de l’industrie. Il élabore la
            à la Cité de l’espace                      politique spatiale de la France conduite
                                                       dans un cadre national, européen ou
                                                       international.
   Drôle d’espace !
   Chaque année, la Lune s’éloigne                     Fort de ses 4 centres et de ses 2 500 employés,
   de la Terre de 3,8 cm !                             le CNES conçoit, développe et exploite des projet
                                                       spatiaux : lanceurs, satellites, sondes spatiales
                                                       et segments sols associés. L’action du CNES
                                                       est structurée autour de cinq grands domaines
                                                       d’intervention : Ariane, Sciences, Observation,
                                                       Télécommunications et Défense.

                                                       Depuis sa création, en 1961, le CNES mène une
                                                       politique active de diffusion de la culture spatiale
                                                       et scientifique auprès des jeunes et des enseignants.
                                                       La conception et la diffusion de supports d’information
                                                       est une des illustrations de son action, à côté de la
                                                       formation d’enseignants et de la mise à disposition
                                                       de données spatiales et de cahiers des charges pour
                                                       des projets éducatifs à mener en classe ou en clubs.
                                                       Les contenus de ce livret documentaire et des fiches
                                                       d’activités associées sont téléchargeables sur le profil
                                                       enseignants-médiateurs du site du CNES.
                                                       Bonne lecture !

             www.cite-espace.com                                              cnes.fr
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