5 mars 1998 – La NASA a annoncé découverte d'eau gelée sur la lune

L’eau, moteur de la conquête lunaire Glace sur la Lune – Un résumé des résultats de Clémentine et Lunar ProspectorL’eau de la lune reste un mystèreColonisation de la Lune : comment produire de l’oxygène à partir du sol lunaire ?L’oxygène liquide est le comburant des moteurs de fusée le plus performant mais surtout il permettrait à des colons de respirer dans le Système solaire. Est-il possible de le produire à partir du sol lunaire ? Et si oui, comment ? La NASA découvre de l'eau sur la Lune - ladepeche.fr En raison de la découverte d’eau sur la lune, les populations mondiales pourraient vivre dans une base lunaire permanente _ le premier avant-poste au-delà de la Terre _ dans à peine une décennie, selon un scientifique de la NASA. L’agence spatiale a annoncé jeudi qu’un vaisseau robot en orbite a découvert qu’il pourrait y avoir suffisamment d’eau sur la lune pour y soutenir un jour une colonie humaine et pour utiliser la base lunaire comme station de ravitaillement en fusée pour l’exploration dans l’espace lointain. « Cela signifie que la vie humaine pourrait s’étendre jusqu’à la lune », a déclaré Alan Binder, scientifique principal du vaisseau spatial Lunar Prospector.

The NASA-backed research used a converted Boeing 747 that cruises around Earth above the clouds at an altitude of around 41,000ft called Sofia — Les recherches financées par la NASA ont utilisé un Boeing 747 converti qui tourne autour de la Terre au-dessus des nuages à une altitude d’environ 41 000 pieds, appelée Sofia.

Avec de l’eau disponible, a-t-il dit, il serait possible de commencer à construire une base lunaire d’ici huit à 10 ans et d’avoir une colonie partiellement autosuffisante d’ici 15 ans. « Nous pourrions le faire encore plus rapidement si nous poussions », a déclaré Binder aux journalistes. L’eau est maintenant disponible et la technologie peut être développée, a-t-il dit, mais il faudrait une décision nationale pour s’attaquer au projet. Binder et d’autres scientifiques ont déclaré que Lunar Prospector avait trouvé des preuves de piscines souterraines gelées dans l’ombre sombre et froide de cratères profonds aux pôles lunaires. « Nous sommes certains qu’il y a de l’eau là-bas », a déclaré Binder. « Nous pensons que nous voyons entre 10 millions et 100 millions de tonnes d’eau. » Bien que l’eau soit gelée et mélangée au sol lunaire, Binder a déclaré qu’il serait facile de la convertir en eau liquide qui pourrait être utilisée pour fabriquer du propulseur de fusée et respirer de l’oxygène. « Pour la première fois, nous pourrons peut-être nous rendre dans un autre corps spatial et faire le plein», a déclaré Binder. Des estimations préliminaires indiquent que la lune contient suffisamment d’eau, dans des dépôts largement séparés, pour remplir un lac de 2 miles carrés et de 35 pieds de profondeur, a déclaré Binder. Mais il a averti que la quantité d’eau n’était encore qu’une estimation approximative. Water Cycle on the Moon Remains a Mystery - Universe Today Le Lunar Prospector, un robot de 65 millions de dollars, a été lancé en janvier et a passé les sept dernières semaines en orbite autour de la lune et à prendre des mesures de la surface de la lune avec un radar et d’autres instruments. L’eau a été découverte par un instrument qui mesure la vitesse à laquelle les neutrons, un type de particule subatomique, rebondissent sur les matériaux sur et près de la surface lunaire. Les neutrons proviennent des rayons cosmiques naturels qui s’écrasent constamment sur la lune. Ils sont ralentis lorsqu’ils heurtent des atomes d’hydrogène, le produit chimique qui se combine avec l’oxygène pour produire de l’eau.Le ralentissement des neutrons laisse une « signature d’eau » dans l’instrument de mesure des neutrons. William Feldman, un scientifique du Département de l’énergie et l’un des inventeurs originaux des détecteurs de neutrons spatiaux, a déclaré que les conclusions sur l’eau étaient basées sur un mois de données et devraient être qualifiées de « préliminaires ». Mais il a dit qu’il était tout à fait clair qu’il y avait des dépôts denses d’atomes d’hydrogène aux pôles lunaires. À partir de là, il a estimé que « la preuve de la glace d’eau est assez forte. ″ « Il y a un tas de cratères remplis de glace d’eau », a déclaré Feldman. « C’est une ressource importante qui permettra une modeste colonisation″ pendant de nombreuses années. Les scientifiques auront une meilleure idée de la quantité d’eau sur la lune et de l’endroit où elle se dépose au fur et à mesure que le prospecteur lunaire poursuit son exploration orbitale. Le vaisseau spatial collectera des données pendant au moins une autre année. Vers la fin de sa mission, il sera abaissé de son orbite actuelle de 60 milles à environ 6 milles, ce qui permettra aux scientifiques d’examiner de près les éventuels dépôts d’eau. Mais les scientifiques ne seront pas en mesure de confirmer que les atomes d’hydrogène détectés par le vaisseau spatial sont réellement enfermés dans l’eau, et non dans un dépôt de glace ou de roche exotique, jusqu’à ce qu’un échantillon du matériau soit ramassé et analysé.

« La présence d’eau est une conclusion logique, mais c’est un acte de foi », a déclaré Binder. « Nous devrons le goûter avant de vraiment savoir avec certitude.» Feldman a déclaré que « l’eau est la forme d’hydrogène la plus stable » et la forme la plus susceptible d’être sur la lune. L’agence n’a pas de plans immédiats pour faire un alunissage. Mais Lewis Peach, un dirigeant de la National Aeronautics and Space Administration, a déclaré que l’agence avait des objectifs à long terme qui incluent des atterrissages sur la Lune et sur Mars. L’agence veut apprendre à exploiter les ressources extraterrestres, telles que l’eau de la lune et le dioxyde de carbone dans l’atmosphère de Mars, pour rendre l’exploration moins chère et plus rapide. L’eau pourrait être libérée du sol simplement en le laissant chauffer, a déclaré Binder. L’eau se transformerait en vapeur puis distillée en liquide. Feldman a estimé que dans les gisements riches, il peut y avoir jusqu’à 5 gallons d’eau pour chaque mètre cube de sol lunaire. Binder a déclaré que l’on pense que la lune était sèche lors de sa formation il y a environ 4 milliards d’années. Toute l’eau qui s’y trouve, a-t-il dit, a probablement été déposée par des comètes glacées et des astéroïdes qui se sont écrasés sur la Lune au cours des 2 derniers milliards d’années.Sur la base de cette histoire, Feldman a estimé qu’il pourrait y avoir entre 11 et 330 millions de tonnes d’eau gelée dans le sol près des pôles lunaires. Bien que des comètes et des astéroïdes aient frappé partout sur la lune, seuls les pôles sont suffisamment froids _ environ moins 180 degrés Fahrenheit _ pour que l’eau reste en place sous forme de glace. Pendant le midi lunaire, les températures à l’équateur peuvent atteindre 250 degrés Fahrenheit, suffisamment chaudes pour que l’eau bout et disparaisse dans l’espace.

Colonisation de la Lune : comment produire de l’oxygène à partir du sol lunaire ?Il y a de l’eau sur la Lune : La NASA révèle que de minuscules poches de glace sur la surface lunaire pourraient fournir suffisamment d’oxygène, d’hydratation et de carburant pour fusée pour soutenir une colonie humaine.La NASA a confirmé aujourd’hui, pour la première fois, la présence d’eau sur la surface ensoleillée de la Lune.

Cette révélation signifie qu’il est possible que l’eau soit facilement accessible et qu’elle ne se trouve pas uniquement dans les profonds cratères du pôle sud, qui sont en permanence dans l’ombre, comme on le pensait auparavant. Une autre étude a révélé que ces « pièges froids », qui sont toujours dans l’ombre, pourraient contenir jusqu’à 40 000 km² d’eau. Cette découverte signifie que les futures missions sur la lune pourraient être prolongées en utilisant ces molécules d’eau qui sont dispersées sur la lune. Les astronautes pourraient utiliser cette ressource naturelle, qui pourrait être arrivée par des comètes ou des vents solaires, et la transformer en oxygène ou en eau potable pour soutenir une future colonie. Clementine spacecraft internal layout. | Download Scientific Diagram Les scientifiques affirment également que l’eau pourrait être utilisée pour fabriquer du carburant pour fusée, ce qui permettrait d’alléger les missions et d’en réduire le coût afin de rendre les voyages spatiaux interplanétaires plus faciles et moins coûteux. Nasa's Orion spacecraft is homeward-bound - BBC News Auparavant, les chercheurs avaient émis l’hypothèse que l’eau n’était présente que dans les pièges à froid et n’avaient pas pu prouver qu’il s’agissait d’eau et non d’une molécule similaire appelée hydroxyle, que l’on trouve dans les produits de nettoyage des canalisations. La recherche de la NASA a utilisé un Boeing 747 converti qui tourne autour de la Terre au-dessus des nuages à une altitude de plus de 41 000 pieds appelée Sofia. Elle avait pour mission de clarifier les résultats publiés en 2009, qui ont permis de découvrir de l’hydrogène et de l’oxygène moléculaires à la surface de la lune. Toutefois, en raison de la nature de cette analyse vieille de dix ans, les astronomes n’ont pas été en mesure de dire s’il s’agissait ou non d’eau (H2O) ou de composés hydroxylés (OH), le produit chimique que l’on trouve dans les produits de nettoyage des canalisations, en raison de la similitude de leur signature chimique. Le Dr Nick Tothill, physicien à l’université de Western Sydney, qui n’a pas participé aux recherches, a déclaré : « Le problème est que la signature de la glace d’eau que nous avions trouvée auparavant nous indiquait simplement qu’il y avait des atomes d’oxygène et d’hydrogène liés ensemble. Sur la Terre, il s’agit principalement d’eau, mais sur la Lune, on ne peut pas en être aussi sûr.Le problème était dû à une limitation de l’équipement qui utilisait une longueur d’onde de trois micromètres, incapable de distinguer les minéraux hydroxylés de l’eau. Sofia, abréviation de « Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy » (Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge), est équipée d’un capteur unique de six micromètres qui détecte « une vibration fondamentale de l’eau moléculaire », totalement propre à l’eau. L’étude de Sofia a permis de découvrir les molécules d’eau dans le cratère Clavius, l’un des plus grands cratères visibles depuis la Terre, situé dans l’hémisphère sud de la Lune. Cette détection constitue une preuve concluante et indubitable de la présence d’eau à la surface de la Lune, indique la NASA. Scientists Identify the Source of the Moon's Water - Universe Today Nous avions des indications selon lesquelles H2O – l’eau familière que nous connaissons – pourrait être présente sur la face éclairée de la Lune », a déclaré Paul Hertz, directeur de la division Astrophysique du Science Mission Directorate au siège de la NASA à Washington. Maintenant, nous savons qu’elle 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 ». Moon Water: A Game-Changing Discovery | Space La toute première « station-service » spatiale sera construite au Royaume-Uni et placée en orbite autour de la Lune.La toute première « station-service » spatiale sera construite au Royaume-Uni dans le cadre d’un projet visant à soutenir les prochaines missions de la NASA sur la Lune. Le constructeur aéronautique Thales Alenia Space construira la station de ravitaillement chimique, qui sera lancée dans l’espace en 2027, sur ses trois sites britanniques – à Bristol, Belfast et Oxfordshire. La station ravitaillera la Lunar Gateway – une station spatiale qui gravitera autour de la Lune et servira de centre de communication et de laboratoire scientifique – en xénon et autres propergols chimiques. La station-service sera lancée pleine de propergol pour ravitailler les systèmes de contrôle d’orbite de la Porte lunaire. Lorsque la station-service sera à court de carburant, des camions citernes spatiaux, lancés depuis la Terre, rempliront les réservoirs de la station. Chaque remplissage des réservoirs permettra de disposer de suffisamment de carburant pour maintenir la station en orbite autour de la lune pendant plusieurs années, selon l’Agence spatiale britannique. Water & Ices on the Moon Glace sur la Lune – Un résumé des résultats de Clémentine et Lunar ProspectorLe 5 mars 1998, il a été annoncé que les données renvoyées par le vaisseau spatial Lunar Prospector indiquaient que de la glace d’eau pourrait être présente aux pôles lunaires nord et sud, en accord avec les interprétations de Clementine les résultats pour le pôle sud ont été rapportés en novembre 1996. La glace semblait à l’origine être mélangée au régolithe lunaire (roches de surface, sol et poussière) à de faibles concentrations estimées de manière prudente entre 0,3 et 1%. Des données ultérieures de Lunar Prospector prises sur une plus longue période ont indiqué la présence possible de dépôts de glace d’eau discrets, confinés et presque purs enfouis sous jusqu’à 18 pouces (40 centimètres) de régolithe sec, la signature de l’eau étant plus forte au niveau de la Lune. pôle nord qu’au sud (4). On pensait que la glace s’étendait sur 10 000 à 50 000 km2 (3 600 à 18 000 milles carrés) près du pôle nord et entre 5 000 et 20 000 km2 (1 800 à 7 200 milles carrés) autour du pôle sud, mais les derniers résultats montrent que l’eau peut être plus concentrée dans des zones localisées (environ 1850 km2, ou 650 miles carrés, à chaque pôle) plutôt que d’être répartis sur ces grandes régions. La masse totale estimée de la glace est de 6 000 milliards de kg (6,6 milliards de tonnes). Les incertitudes dans les modèles signifient que cette estimation pourrait être considérablement erronée. PRPDC Clementine Documents Comment la glace a-t-elle été détectée à l’origine ?Le Lunar Prospector, une mission de découverte de la NASA, a été lancé en orbite lunaire en janvier 1998. Le Lunar Prospector comprend une expérience appelée Spectromètre à neutrons. Cette expérience est conçue pour détecter des quantités infimes de glace d’eau à un niveau inférieur à 0,01 %. L’instrument s’est concentré sur les zones proches des pôles lunaires où l’on pensait que ces dépôts de glace d’eau pourraient se trouver. Le spectromètre à neutrons recherche les neutrons dits « lents » (ou thermiques) et « intermédiaires » (ou épithermiques) qui résultent de collisions de neutrons normaux « rapides » avec des atomes d’hydrogène. Une quantité importante d’hydrogène indiquerait l’existence d’eau. Les données montrent une signature distinctive de 4,6 % sur la région polaire nord et une signature de 3,0 % sur le sud, une forte indication que l’eau est présente dans ces deux zones. L’instrument peut détecter l’eau jusqu’à une profondeur d’environ un demi-mètre.

Comment la glace peut-elle survivre sur la Lune ?La Lune n’a pas d’atmosphère, toute substance sur la surface lunaire est exposée directement au vide. Pour la glace d’eau, cela signifie qu’elle se sublimera rapidement directement en vapeur d’eau et s’échappera dans l’espace, car la faible gravité de la Lune ne peut pas retenir le gaz pendant un temps appréciable. Au cours d’une journée lunaire (~ 29 jours terrestres), toutes les régions de la Lune sont exposées à la lumière du soleil, et la température sur la Lune en plein soleil atteint environ 395 K (395 Kelvin, ce qui équivaut à environ 250 degrés au-dessus de zéro F). Ainsi, toute glace exposée au soleil même pendant une courte période serait perdue. La seule façon possible pour la glace d’exister sur la Lune serait dans une zone ombragée en permanence. Moon Water | CrystalTub L’expérience d’imagerie Clementine a montré que de telles zones d’ombre permanente existent au fond des cratères profonds près du pôle sud de la Lune. En fait, il semble qu’environ 6 000 à 15 000 kilomètres carrés (2 300 à 5 800 milles carrés) de zone autour du pôle sud soient en permanence ombragés. La zone ombragée en permanence près du pôle nord apparaît sur les images de Clémentine comme étant considérablement moindre, mais les résultats du prospecteur lunaire montrent une zone aquifère beaucoup plus grande au pôle nord. Une grande partie de la zone autour du pôle sud se trouve dans le bassin pôle sud-Aitken (représenté à gauche en bleu sur une image de topographie lunaire), un cratère d’impact géant de 2500 km (1550 miles) de diamètre et de 12 km de profondeur à son point le plus bas. De nombreux cratères plus petits existent sur le fond de ce bassin. Puisqu’ils sont dans ce bassin, les planchers de plusieurs de ces cratères ne sont jamais exposés à la lumière du soleil. Dans ces cratères, les températures ne dépasseraient jamais environ 100 K (280 degrés en dessous de zéro F). Toute glace d’eau au fond du cratère pourrait probablement exister pendant des milliards d’années à ces températures. NASA | Water on the Moon - YouTube D’où vient la glace ?La surface de la Lune est continuellement bombardée par des météorites et des micrométéorites. Beaucoup, sinon la plupart, de ces impacteurs contiennent de la glace d’eau, et les cratères lunaires montrent que beaucoup d’entre eux étaient de très gros objets. Toute glace qui aurait survécu à l’impact serait dispersée sur la surface lunaire. La plupart seraient rapidement vaporisés par la lumière du soleil et perdus dans l’espace, mais certains se retrouveraient à l’intérieur des cratères ombragés en permanence, soit en entrant directement dans le cratère, soit en migrant sur la surface sous forme de molécules individuelles se déplaçant au hasard qui atteindraient les cratères et y gèleraient. Une fois à l’intérieur du cratère, la glace serait relativement stable, donc au fil du temps la glace s’accumulerait dans ces « pièges froids », et serait enterrée dans une certaine mesure par le jardinage météoritique. Une telle possibilité a été évoquée dès 1961. Cependant, la perte de glace due à la photodissociation, Water on the Moon | Inside & Out – Moon: NASA Science Existe-t-il d’autres preuves de la glace?Dans un article du magazine Science (8) du 29 novembre 1996, il a été annoncé que l’interprétation des données d’une expérience de vaisseau spatial Clémentine suggérait la possibilité de glace à la surface de la Lune. On pensait que la glace se trouvait au fond d’un cratère ombragé en permanence près du pôle sud de la Lune (au centre de la mosaïque Clémentine illustrée en haut de la page). On a également pensé que d’autres volatils congelés, tels que le méthane, se trouvaient dans le dépôt. Le gisement a été estimé à un volume d’environ 60 000 à 120 000 mètres cubes. Ce serait comparable à un petit lac en taille, quatre terrains de football en surface et 16 pieds de profondeur. Cette estimation était cependant très incertaine en raison de la nature des données. Agua congelada en los polos lunares | L’un des problèmes de l’étude d’une zone ombragée en permanence est qu’aucune image ne peut être obtenue. Le vaisseau spatial Clémentine a recherché la glace à l’aide d’une enquête connue sous le nom d’ expérience radar bistatique.Fondamentalement, cette expérience consistait à faire en sorte que le vaisseau spatial Clementine transmette un signal radio en bande S via son antenne à gain élevé vers une cible lunaire. Les signaux se sont réfléchis sur la Lune et ont été reçus par une antenne Deep Space Network (DSN) de 70 mètres sur la Terre. Les volatils gelés tels que la glace d’eau réfléchissent beaucoup plus les ondes radio en bande S que les roches lunaires. Les ondes radio ont également des caractéristiques différentes lorsqu’elles sont réfléchies sur la glace que sur la roche silicatée. Une analyse des signaux renvoyés de l’orbite 234 a montré des caractéristiques de réflexion suggérant de la glace d’eau pour les zones ombragées en permanence près du pôle sud. Les réflexions provenant de régions qui ne sont pas ombragées en permanence ne présentent pas ces caractéristiques. Il est possible que d’autres mécanismes de diffusion soient responsables de ce résultat, mais l’interprétation des retours radio et le fait qu’ils ne sont associés qu’aux régions ombragées en permanence semblent indiquer que la glace d’eau est la possibilité la plus probable. Cependant, les études du radiotélescope d’Arecibo utilisant la même fréquence radio que Clementine ont montré des schémas de réflexion similaires dans des zones qui ne sont pas ombragées en permanence. Ces réflexions ont été interprétées comme étant dues à des surfaces rugueuses, et il a été suggéré que les résultats de Clementine pourraient également être dus à la rugosité plutôt qu’à la glace d’eau.Bistatic Radar Experiment Parameters
9-10 April 1994
Transmission : Bande S 2,273 GHz (longueur d’onde de 13,19 cm)
Polarisation : Circulaire droite (RCP)
Puissance du signal : 6 Watts
Inclinaison axiale : 4,5 à 5,5 degrés (Lune vers Terre)
Orbites utilisées : 234 et 235 Water on the moon should be more accessible than we thought | MIT Technology Review Pourquoi la glace sur la Lune est-elle importante ?La glace pourrait représenter un matériau cométaire ou astéroïde relativement vierge qui existe sur la Lune depuis des millions ou des milliards d’années. Une mission robotique de retour d’échantillons pourrait ramener de la glace sur Terre pour étude, peut-être suivie d’une mission humaine pour un échantillonnage plus détaillé. Le simple fait que la glace soit là aidera les scientifiques à contraindre les modèles d’impacts sur la surface lunaire et les effets du jardinage des météorites, de la photodissociation et de la pulvérisation du vent solaire sur la Lune. Au-delà des aspects scientifiquement intrigants, les dépôts de glace sur la Lune auraient de nombreux aspects pratiques pour la future exploration lunaire habitée. Il n’y a pas d’autre source d’eau sur la Lune, et expédier de l’eau sur la Lune pour être utilisée par les humains coûterait extrêmement cher (2 000 à 20 000 $ par kg). L’eau lunaire pourrait également servir de source d’oxygène, un autre matériau vital que l’on ne trouve pas facilement sur la Lune, et l’hydrogène, qui pourrait être utilisé comme carburant de fusée. Paul Spudis, l’un des scientifiques qui ont participé à l’étude Clementine, a qualifié le dépôt de glace lunaire de « probablement le bien immobilier le plus précieux du système solaire ». Il semble qu’en plus des zones ombragées en permanence, il existe des zones plus élevées telles que les bords des cratères qui sont exposés en permanence à la lumière du soleil et pourraient servir de source d’énergie pour de futures missions.

L’eau de la lune reste un mystèreL’eau de la lune reste un mystère

L’écrasement de Lunar Prospector sur la Lune n’a pas libéré de signatures détectables de glace d’eau. Clementine Mission Data 13 octobre 1999 : L’écrasement contrôlé du vaisseau spatial Lunar Prospector de la NASA dans un cratère près du pôle sud de la Lune le 31 juillet n’a produit aucune signature observable de l’eau, selon des scientifiques fouillant dans les données d’observatoires terrestres et de vaisseaux spatiaux tels que Hubble. Télescope spatial. NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details Ce manque de preuves physiques laisse ouverte la question de savoir si d’anciens impacts cométaires ont livré de la glace qui reste enfouie dans des régions ombragées en permanence de la Lune, comme le suggèrent les grandes quantités d’hydrogène mesurées indirectement depuis l’orbite lunaire par Lunar Prospector lors de sa principale mission de cartographie. "NASA DoD Clementine Mission Logo" Poster for Sale by Spacestuffplus | Redbubble Au-dessus de:La trajectoire estimée de Lunar Prospector sur la topographie locale près du pôle sud de la lune. Les lignes bleues indiquent les incertitudes sur la trajectoire suivie par l’engin spatial. Les erreurs estimées dans la topographie dérivée du radar (par Margot et al, 1999) étaient de 300 m.