Une femme marchera sur la Lune vers 2024

La Pleine Lune du 19 novembre 2021, à 18h. Joliette, Québec. Canon 6D Mark II, télescope Sky-Watcher Evostar 72ED, ISO 250, 1/320 seconde. Avec traitement Lightroom. Crédit: Anne Gauthier

Monochrome. Paysage accidenté. Cratères. Régions sombres, traînées lumineuses. Cercles. Milieu inhospitalier. Vide. Froid. Mystérieuse. Magnifique. Ce sont les mots qui me défilaient à l’esprit en prenant la photo de la Pleine Lune en novembre 2021 de mon jardin, chez moi.

La Lune est familière dans nos vies de Terriens, mais réussit constamment à nous étonner. Quand je l’observe, plusieurs sujets me viennent en tête. À quelle distance sommes-nous de la Lune? De quoi est-elle faite? Qu’est-ce qu’on voit? Qu’y a-t-il de l’autre côté non visible? À quoi ressemblerait la vie sur la Lune? Comment avons-nous fait pour nous rendre sur la Lune avec les programmes Apollo de la NASA? Mais surtout, je veux en savoir davantage sur le programme Artemis qui fera marcher la première femme sur notre satellite en plus de pousser encore plus loin nos connaissances.

Résultats d’une recherche sur la Lune grâce à une seule photo.

Liste d’observations à partir de la Terre

La nuit est noire.

La pollution lumineuse nous voile les yeux en régions urbaines. Ensuite, “… parce que la vitesse de la lumière est finie” et que l’Univers a une date de naissance [1 p.51-53] Les étoiles sont si lointaines, distribuées de façon non uniforme, et dans un Univers en constante expansion (et à l’infini), que leur lumière ne parvient pas jusqu’à nous. [1 p.32] Sachant que la lumière voyage à 300 000 km par seconde, en observant le ciel nocturne, nous regardons vers le passé. La lumière que nous percevons est issue d’un événement à un moment déterminé et ensuite sa lumière arrive à nous. Par exemple, étant donné que la distance entre la Lune et la Terre est d’un peu plus de 300 000 km, une lumière partant de la Terre mettra approximativement 1 seconde pour arriver à la Lune. Comparé au Soleil, la lumière prendra 8 minutes pour voyager entre les deux astres. [1 p.32] Je ne perçois donc plus le noir autour de la Lune et dans la voûte céleste comme une absence d’objet à observer, mais bien un élément à part entière.

Vue de la Terre à bord d’Apollo 11 (1969) pendant son voyage vers la Lune. Un astre de toute beauté, parmi des milliards d’autres. Crédit: NASA.

La Lune est illuminée.

C’est le Soleil qui l’éclaire. La Lune est visible autant de jour que de nuit, car elle tourne en orbite autour de la Terre. Son orbite n’est pas un cercle parfait, mais plutôt une ellipse dont la plus petite distance est de 356 000 km et la plus grande 407 000 km. [3 p.74] Elle est donc parfois “proche” de la Terre et à d’autres moments, plus loin.  D’où pourquoi nous observons différentes largeurs dans son diamètre. C’est l’attraction universelle, la gravité, qui attire et crée la satellisation de la Lune autour de la Terre. [3 p.84] 

La Lune serait un morceau de la Terre.

La Lune a 4.6 milliards d’années [2 p.13] et sa naissance fut violente. Un morceau de notre planète Terre s’est arraché dû à une énorme collision avec un objet de la taille de Mars, pour devenir une petite boule en orbite autour de nous. D’énormes météorites se sont ensuite fracassés sur la surface de la Lune, créant ainsi les cratères que nous pouvons observer encore aujourd’hui. 

Vue d’une partie de la Lune et de ses cratères à bord d’Apollo 8 (1968). Crédit: NASA.

Les chemins droits lumineux et éblouissants sont des “éclaboussures de roches pulvérisées et fondues projetées” des cratères. [2 p.13] Ensuite, durant son histoire, il y eut d’intenses éruptions volcaniques et ont formé les “mers” ou les grandes zones sombres. Étant donné qu’il n’y a pas d’atmosphère sur la Lune [2 p.10] protégeant ainsi sa surface, l’éclairage du Soleil définit donc clairement les formes. Soit c’est éclairé, soit c’est l’obscurité totale. Finalement, le sol lunaire est couvert d’une poussière nommée “régolite”. [5 p.17]

“Falcon”, le module lunaire Apollo 15 (1971) posé sur la régolite, la poussière lunaire. Crédit: NASA.

On sait ce qu’il y a sur la face cachée.

La Lune fait une rotation autour de la Terre d’une durée d’environ un mois, mais ne tourne pas sur elle-même. Nous voyons donc toujours le même côté de la Lune. L’autre côté est très différent. Il y a beaucoup moins de mers, étant donné que sa surface est plus épaisse que le côté visible: il y a eu moins d’éruptions volcaniques suite aux impacts avec les météorites. [5 p.58]

“Luna 3”  du programme russe en 1959 nous fait voir pour la première fois l’autre côté de la Lune. Crédit: Union of Soviet Socialist Republics sur le site de la NASA.

Les Chinois sont les premiers à alunir sur la face cachée de la Lune avec Chang’e 4 (nom d’une déesse chinoise de la Lune). C’était le 3 janvier 2019.

Crédit: TechInsider.

Nous connaissons autant la surface de la Lune que celle de la Terre.

Tout est catalogué: cratères, mers, montagnes… et depuis longtemps. Cependant, pendant des siècles, nous ne savions pas ce qu’il y avait sur la face cachée, comme le démontre cette carte ancienne:

Tabula Selenographica (cartographie lunaire) 1742. Crédit: Wikimedia Commons by Geographicus Rare Antique Maps.

Cette splendide illustration propose une comparaison entre la map de la Lune par Johannes Hevelius en 1647 (à gauche) et celle de Giovanni Battista Riccioli en 1651 (à droite). Hevelius nommait des points géographiques sur la Lune comme ceux qu’il connaissait sur la Terre, tel que “Sicilia” en Italie. Nous utilisons encore de nos jours plutôt les termes de Riccioli, comme “Sea of Tranquility” où Apollo 11 a aluni en 1969. Les différentes phases de la Lune sont également illustrées. Tout cela fut, en grande partie, possible grâce à l’invention de la lunette de Galilée pour observer les astres en 1609.

En observant la Lune, il est possible d’identifier les sites d’alunissage des missions Apollo, les mers et les cratères:

Carte d’alunissage des six missions d’Apollo. Crédit: NASA.

Une carte proposée par la NASA pour la journée internationale de la nuit d’observation de la Lune en octobre 2021. Les mers, les sites d’alunissage d’Apollo et des formes lunaires intéressantes à observer avec un télescope. Crédit: NASA.

Et si on observait la Terre avec les pieds sur la Lune

Florence Messineo, professeure de sciences physiques au lycée Henri IV (Paris) a écrit plusieurs livres, dont “Promenade sur la lune”. [3] Elle nous permet de nous imaginer qu’on marche sur la Lune et qu’on observe la Terre de loin. Voici un top 10 des points fascinants.

Apollo 17 (1972) sur la Lune avec vue sur Terre. Crédit: NASA.
  1. Difficile de déduire les distances dans un paysage monochrome aux contours extrêmement nets, partout. Sur Terre, grâce à l’atmosphère et aux couleurs, il est plus “facile” pour un humain de mesurer les distances, selon les différents plans visuels. [3 p.52]
  2. Les boussoles ne sont d’aucune utilité pour se repérer, car il y a peu de champ magnétique. La durée des journées est différente que sur Terre, donc on ne peut pas se fier qu’à midi le Soleil pointe vers le sud. [3 p.58]
  3. Pour qu’une onde sonore puisse se propager, il faut de la matière. Sur Terre, on entend par l’air, l’eau, même l’acier. Sur la Lune cependant, il n’y a pas d’atmosphère et la poussière est très absorbante. On n’entend rien. [3 p.67]
  4. La durée d’une journée sur la Lune équivaut à 29.5 jours terrestres: 15 jours de jour et 15 jours de nuit. [3 p.91]
  5. Il n’y a pas de saison sur la Lune. On définit une saison par la durée des jours. Sur la Lune, les jours sont sensiblement toujours de la même durée, et donc en équinoxe à longueur d’année. [3 p.95]
  6. Un observateur positionné sur la face cachée de la Lune ne verra jamais la Terre. [3 p.105]
  7. Durant un mois lunaire (29.5 jours), l’observateur verra les phases de la Terre comme nous voyons les huit phases de la Lune, incluant la pleine Terre. [3 p.109] “Quand c’est la pleine Lune sur la Terre, c’est la nouvelle Terre sur la Lune, quand c’est la pleine Terre sur la Lune, c’est la nouvelle Lune sur la Terre.” [3 p.111]
  8. Il n’y a pas de “lever et coucher de la Terre” sur la Lune. [3 p.111] La Terre semble immobile dans le ciel de la Lune et les phases de la Terre apparaissent successivement. [3 p.112]
  9. Le “clair de Terre” est “environ cinquante fois plus lumineux que le clair de (pleine) Lune.” Notre planète a un plus grand diamètre et en plus, est en couleurs dans un ciel noir. [3 p.121] 
  10. On voit la planète Terre tourner sur elle-même. Il est donc possible de reconnaître les continents, les océans, les pôles… [3 p.121]

Bonus: 

  • Étant donné qu’il n’y a pas d’atmosphère, on peut mieux distinguer les couleurs des étoiles. [3 p.131]
  • Nous ne pouvons identifier les mêmes constellations que nous avons nommées sur Terre, car nous n’observons pas du même angle. [3 p.131]
  • On voit le Soleil comme un disque blanc. [3 p.89]
Un astronaute d’Apollo 12 (1969) et le Soleil, un grand disque blanc éblouissant. Crédit: NASA.

Les voyages d’Apollo sur la Lune grâce à la collaboration avec des femmes scientifiques

Le nom du programme de la NASA vient du dieu grec du Soleil: Apollo. [5 p.60] Entre 1964 et 1976, on a posé les pieds sur la Lune six fois. [2 p.13] Au total, douze hommes auront fait cet exploit incroyable. 

L’astronaute David Scott à bord d’Apollo 9 (1969) regardant la Terre. Crédit: NASA.

Les astronautes ont le même réflexe que les voyageurs à bord d’un avion: prendre une photo du hublot. Dans le cas ici d’Apollo 10 (1969), on voit le module lunaire revenir au module de commande et de service après sa mission. Crédit: NASA.

Plusieurs femmes ont collaboré depuis la Terre au succès d’Apollo sur la Lune. De nombreux domaines d’expertise étaient nécessaires, dont une nouveauté: l’informatique. Margaret Hamilton et son équipe ont développé le logiciel qui a permis aux missions d’Apollo de marquer l’Histoire. Sa force fut notamment d’insister à procéder à de robustes tests afin de prévoir les erreurs et éviter l’inévitable. 

Margareth Hamilton, la femme qui a inventé le terme “génie logiciel” (software engineering), photographiée devant le code source du système embarqué d’Apollo. Crédit: NASA.

JoAnn Morgan était ingénieure (Measurement and Instrumentation Engineer and a Data Systems Engineer) [9] et fut la seule femme dans la salle de contrôle lors de l’envol d’Apollo 11. Elle avait fait ce choix de carrière, dans les années 60, car elle était dans une quête insatiable de nouvelles connaissances et d’exploration. [9]

JoAnn Morgan était la seule femme présente dans la salle de lancement, lors de la mission Apollo 11 (1969). Crédit: Le Parisien – NASA.

Nouveau programme Artemis de la NASA: Une femme marchera sur la Lune vers 2024

Artemis est le nom de la sœur jumelle du dieu grec du Soleil Apollo. Elle est également une déesse, mais plutôt associée à la Lune. Le programme qui succède à Apollo est présenté avec de la diversité dans toutes les équipes.

L’astronaute Christina H Koch en route vers l’International Space Station (ISS). Crédit: Christina H Koch – NASA.

Vidéo de la NASA expliquant pourquoi nous retournons sur la Lune et comment :

Crédit: NASA.

Conclusion

Une recherche fascinante grâce à une seule photo de la pleine Lune prise dans mon jardin.

Vidéo de National Geographic présentant une magnifique synthèse sur le sujet de notre satellite naturel:

Crédit: National Geographic.

Références

[1] Alimi, Jean-Michel. Pourquoi la nuit est-elle noire? [Paris] : Le Pommier, 2002. 
[2] Kitt, Michael T. La Lune : un guide d’observation pour l’astronome amateur. La Prairie : Broquet, c1994.
[3] Messineo, Florence. Promenade sur la Lune. Paris : Ellipses, c2008. 
[4] Lacroux, Jean. Découvrir la Lune. Paris : Larousse, 2005.
[5] Le Grand guide de l’astronomie 5e éd. GLENAT, 2020.
[6] Photos d’archive des programmes Apollo sur Flickr, NASA.
[7] NASA: Remember the Women Who Made #Apollo50th Possible
[8] Le Parisien: Apollo 11 : le «petit pas pour l’homme» n’aurait pas eu lieu sans ces femmes
[9] NASA: Rocket Fuel in Her Blood: The Story of JoAnn Morgan