20 août 2018 La Nasa confirme qu’il y a bien de l’eau sur la lune, sous forme de glace, à la surface des pôles, au fond de cratères non ensoleillés, où la température moyenne est de -150°C.
L’Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge (SOFIA) de la NASA a confirmé, pour la première fois, la présence d’eau sur la surface éclairée par le soleil de la Lune. Cette découverte indique que l’eau peut être distribuée sur toute la surface lunaire, et non limitée aux endroits froids et ombragés. SOFIA a détecté des molécules d’eau (H2O) dans le cratère Clavius, l’un des plus grands cratères visibles depuis la Terre, situé dans l’hémisphère sud de la Lune. 
« Nous avions des indications que H2O – l’eau familière que nous connaissons – pourrait être présente du côté ensoleillé de la Lune », a déclaré Paul Hertz, directeur de la division d’astrophysique de la direction des missions scientifiques au siège de la NASA à Washington. « Maintenant, nous savons qu’il est là. Cette découverte remet en question notre compréhension de la surface lunaire et soulève des questions intrigantes sur les ressources pertinentes pour l’exploration de l’espace lointain. À titre de comparaison, le désert du Sahara contient 100 fois plus d’eau que ce que SOFIA a détecté dans le sol lunaire. Malgré les petites quantités, la découverte soulève de nouvelles questions sur la façon dont l’eau est créée et comment elle persiste sur la surface lunaire dure et sans air. 
L’eau est une ressource précieuse dans l’espace lointain et un ingrédient clé de la vie telle que nous la connaissons. Il reste à déterminer si l’eau que SOFIA a trouvée est facilement accessible pour être utilisée comme ressource. Dans le cadre du programme Artemis de la NASA, l’agence est impatiente d’apprendre tout ce qu’elle peut sur la présence d’eau sur la Lune avant d’envoyer la première femme et le prochain homme sur la surface lunaire en 2024 et d’y établir une présence humaine durable d’ici la fin de la décennie.
Les résultats de SOFIA s’appuient sur des années de recherches antérieures examinant la présence d’eau sur la Lune. Lorsque les astronautes d’Apollo sont revenus de la Lune pour la première fois en 1969, on pensait qu’elle était complètement sèche. Les missions orbitales et d’impact au cours des 20 dernières années, telles que le Lunar Crater Observation and Sensing Satellite de la NASA, ont confirmé la présence de glace dans des cratères ombragés en permanence autour des pôles de la Lune. Pendant ce temps, plusieurs engins spatiaux – y compris la mission Cassini et la mission comète Deep Impact, ainsi que la mission Chandrayaan-1 de l’Organisation indienne de recherche spatiale – et l’installation de télescope infrarouge au sol de la NASA, a examiné largement la surface lunaire et a trouvé des preuves d’hydratation dans les régions plus ensoleillées. 
Pourtant, ces missions n’ont pas été en mesure de distinguer définitivement la forme sous laquelle il était présent – soit H2O ou OH. « Avant les observations de SOFIA, nous savions qu’il y avait une sorte d’hydratation », a déclaré Casey Honniball, l’auteur principal qui a publié les résultats de son travail de thèse à l’Université d’Hawaï à Mānoa à Honolulu. « Mais nous ne savions pas quelle quantité, le cas échéant, était en réalité des molécules d’eau – comme nous en buvons tous les jours – ou quelque chose de plus comme un nettoyant pour canalisations. »
SOFIA offrait un nouveau moyen de regarder la Lune. Volant à des altitudes allant jusqu’à 45 000 pieds, cet avion de ligne Boeing 747SP modifié avec un télescope de 106 pouces de diamètre atteint plus de 99 % de la vapeur d’eau dans l’atmosphère terrestre pour obtenir une vue plus claire de l’univers infrarouge. En utilisant sa FAint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope (FORCAST), SOFIA a pu capter la longueur d’onde spécifique unique aux molécules d’eau, à 6,1 microns, et a découvert une concentration relativement surprenante dans le cratère Clavius ensoleillé. « Sans une atmosphère épaisse, l’eau sur la surface lunaire éclairée par le soleil devrait simplement être perdue dans l’espace », a déclaré Honniball, qui est maintenant stagiaire postdoctoral au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. « Pourtant, d’une manière ou d’une autre, nous le voyons. Quelque chose génère de l’eau, et quelque chose doit la piéger là-bas.
Plusieurs forces pourraient être en jeu dans la livraison ou la création de cette eau. Des micrométéorites pleuvant sur la surface lunaire, transportant de petites quantités d’eau, pourraient déposer l’eau sur la surface lunaire lors de l’impact. Une autre possibilité est qu’il pourrait y avoir un processus en deux étapes par lequel le vent solaire du Soleil fournit de l’hydrogène à la surface lunaire et provoque une réaction chimique avec des minéraux contenant de l’oxygène dans le sol pour créer de l’hydroxyle. Pendant ce temps, le rayonnement du bombardement de micrométéorites pourrait transformer cet hydroxyle en eau.
La façon dont l’eau est ensuite stockée – ce qui permet de l’accumuler – soulève également des questions intrigantes. L’eau pourrait être piégée dans de minuscules structures en forme de perles dans le sol qui se forment à partir de la chaleur élevée créée par les impacts de micrométéorites. Une autre possibilité est que l’eau soit cachée entre des grains de sol lunaire et à l’abri de la lumière du soleil, ce qui la rend potentiellement un peu plus accessible que l’eau piégée dans des structures en forme de perles. 
Pour une mission conçue pour observer des objets lointains et sombres tels que des trous noirs, des amas d’étoiles et des galaxies, le projecteur de SOFIA sur le voisin le plus proche et le plus brillant de la Terre était un départ du statu quo. Les opérateurs de télescope utilisent généralement une caméra de guidage pour suivre les étoiles, gardant le télescope verrouillé en permanence sur sa cible d’observation. Mais la Lune est si proche et si brillante qu’elle remplit tout le champ de vision de la caméra guide. 
En l’absence d’étoiles visibles, il n’était pas clair si le télescope pouvait suivre la Lune de manière fiable. Pour le déterminer, en août 2018, les opérateurs ont décidé de tenter une observation test. « C’était, en fait, la première fois que SOFIA regardait la Lune, et nous n’étions même pas tout à fait sûrs d’obtenir des données fiables, mais des questions sur l’eau de la Lune nous ont obligés à essayer », a déclaré Naseem Rangwala, du projet SOFIA. scientifique au centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie. « C’est incroyable que cette découverte soit issue de ce qui était essentiellement un test, et maintenant que nous savons que nous pouvons le faire, nous prévoyons plus de vols pour faire plus d’observations. »
Les vols de suivi de SOFIA rechercheront de l’eau dans d’autres endroits ensoleillés et pendant différentes phases lunaires pour en savoir plus sur la façon dont l’eau est produite, stockée et déplacée sur la Lune. Les données s’ajouteront au travail des futures missions lunaires, telles que Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) de la NASA, pour créer les premières cartes des ressources en eau de la Lune pour la future exploration spatiale humaine.
Dans le même numéro de Nature Astronomy, des scientifiques ont publié un article utilisant des modèles théoriques et les données de Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, soulignant que l’eau pourrait être piégée dans de petites ombres, où les températures restent en dessous de zéro, sur une plus grande partie de la Lune que prévu actuellement.
« L’eau est une ressource précieuse, à la fois à des fins scientifiques et à l’usage de nos explorateurs », a déclaré Jacob Bleacher, scientifique en chef de l’exploration pour la Direction des missions d’exploration et d’opérations humaines de la NASA. « Si nous pouvons utiliser les ressources de la Lune, alors nous pourrons transporter moins d’eau et plus d’équipements pour permettre de nouvelles découvertes scientifiques. » SOFIA est un projet conjoint de la NASA et du Centre aérospatial allemand. Ames gère le programme SOFIA, la science et les opérations de mission en coopération avec l’Association de recherche spatiale des universités, dont le siège est à Columbia, dans le Maryland, et l’Institut allemand SOFIA de l’Université de Stuttgart. L’avion est entretenu et exploité par l’Armstrong Flight Research Center Building 703 de la NASA, à Palmdale, en Californie.
Glace confirmée aux pôles de la lune
Dans les parties les plus sombres et les plus froides de ses régions polaires, une équipe de scientifiques a directement observé des preuves définitives de glace d’eau à la surface de la Lune. Ces dépôts de glace sont répartis de manière inégale et pourraient être anciens. Au pôle sud, la majeure partie de la glace est concentrée dans les cratères lunaires, tandis que la glace du pôle nord est plus large, mais peu répandue.
Une équipe de scientifiques, dirigée par Shuai Li de l’Université d’Hawaï et de l’Université Brown et comprenant Richard Elphic du centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie, a utilisé les données de l’instrument Moon Mineralogy Mapper (M3) de la NASA pour identifier trois signatures spécifiques qui prouvent définitivement il y a de la glace d’eau à la surface de la Lune. M3, à bord du vaisseau spatial Chandrayaan-1, lancé en 2008 par l’Organisation indienne de recherche spatiale, était équipé de manière unique pour confirmer la présence de glace solide sur la Lune. Il a collecté des données qui ont non seulement capté les propriétés réfléchissantes que nous attendons de la glace, mais ont également pu mesurer directement la manière distinctive dont ses molécules absorbent la lumière infrarouge, afin de pouvoir différencier l’eau liquide ou la vapeur et la glace solide.La majeure partie de la glace d’eau nouvellement découverte se trouve dans l’ombre des cratères près des pôles, où les températures les plus chaudes n’atteignent jamais au-dessus de moins 250 degrés Fahrenheit. En raison de la très faible inclinaison de l’axe de rotation de la Lune, la lumière du soleil n’atteint jamais ces régions. Des observations antérieures ont indirectement trouvé des signes possibles de glace de surface au pôle sud lunaire, mais ceux-ci auraient pu être expliqués par d’autres phénomènes, tels qu’un sol lunaire exceptionnellement réfléchissant. Avec suffisamment de glace à la surface – dans les premiers millimètres – l’eau serait peut-être accessible en tant que ressource pour les futures expéditions à explorer et même à rester sur la Lune, et potentiellement plus facile d’accès que l’eau détectée sous la surface de la Lune.
En savoir plus sur cette glace, comment elle est arrivée là et comment elle interagit avec l’environnement lunaire plus large sera un objectif clé de la mission pour la NASA et ses partenaires commerciaux, alors que nous nous efforçons de retourner et d’explorer notre voisin le plus proche, la Lune. Les résultats ont été publiés dans les Actes de l’Académie nationale des sciences le 20 août 2018. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena, en Californie, a conçu et construit l’instrument de cartographie de la minéralogie lunaire et abritait son chef de projet.
C’est officiel : il y a de la glace d’eau à la surface de la lune.
Les chercheurs ont confirmé la présence de la substance gelée sur le sol autour des pôles nord et sud lunaires, rapporte une nouvelle étude. C’est une bonne nouvelle pour tous ceux qui souhaitent voir l’humanité retourner sur la Lune pour plus qu’une simple mission de plantation de drapeau. « Avec suffisamment de glace à la surface – dans les premiers millimètres – l’eau serait peut-être accessible en tant que ressource pour les futures expéditions à explorer et même à rester sur la lune, et potentiellement plus facile d’accès que l’eau détectée sous la surface de la lune », Les responsables de la NASA ont écrit dans un communiqué lundi (20 août).
Comme cette déclaration l’indique, les scientifiques savaient déjà que le sous-sol lunaire n’est pas sec. Par exemple, en 2009, un impacteur lancé par le satellite d’observation et de détection du cratère lunaire (LCROSS) de la NASA a projeté un tas d’eau dans l’espace après avoir percuté une région ombragée en permanence du cratère Cabeus, qui se trouve près du pôle sud de la lune.
Mais les données LCROSS n’indiquaient pas clairement où, exactement, cette glace excavée se trouvait à l’origine – combien de saleté grise se trouvait autrefois dessus. Et, alors que plusieurs instruments ont repéré des indices alléchants de glace lunaire exposée au fil des ans, ces détections étaient restées non confirmées jusqu’à présent.
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-sofia-discovers-water-on-sunlit-surface-of-moon
https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles
https://www.space.com/41554-water-ice-moon-surface-confirmed.html
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180820203638.htm