Si tout se passe bien, la mission Artemis III de la NASA ramènera des humains sur la Lune dès 2026, pour la première fois depuis le départ de l’équipage d’Apollo 17 en 1972. Ce ne sera cependant pas des vacances, car les astronautes disposent d’une quantité énorme d’espace. science à faire, notamment en géologie lunaire. Une équipe de la NASA a récemment présenté ses buts et objectifs scientifiques planétaires pour les activités de surface d’Artemis III, qui guideront les travaux de terrain que les astronautes effectueront sur la surface lunaire.
L’équipe de géologie d’Artemis III a présenté ses priorités lors de la Conférence scientifique lunaire et planétaire en mars 2024. Par ailleurs, la NASA a également annoncé ses choix pour les premiers instruments scientifiques que les astronautes déploieront à la surface de la Lune pendant Artemis III.
Le site d’atterrissage n’a pas encore été choisi, mais il se situera dans un rayon de 6 degrés de latitude par rapport au pôle Sud. Ces instruments collecteront des données scientifiques précieuses sur l’environnement lunaire, l’intérieur de la Lune et la manière de maintenir une présence humaine de longue durée sur la Lune, ce qui aidera à préparer la NASA à envoyer des astronautes sur Mars.
« Artemis marque une nouvelle ère audacieuse d’exploration, où la présence humaine amplifie la découverte scientifique. Avec ces instruments innovants stationnés à la surface de la Lune, nous nous lançons dans un voyage transformateur qui relancera la capacité de réaliser des équipes homme-machine – une toute nouvelle façon de faire de la science », a déclaré Pam Melroy, administratrice adjointe de la NASA. “Ces trois instruments déployés ont été choisis pour lancer des recherches scientifiques qui répondront aux objectifs scientifiques clés de la Lune à Mars.”
Deux des trois principaux objectifs scientifiques et instruments d’Artemis concernent la compréhension de la Lune elle-même. La Station de surveillance de l’environnement lunaire (LEMS) est une suite de sismomètres compacte et autonome qui aidera à étudier les processus planétaires, tandis que l’analyseur diélectrique lunaire (LDA) aidera à comprendre le caractère et l’origine des volatiles polaires lunaires. Le troisième objectif scientifique principal consistera à étudier comment atténuer les risques de l’exploration humaine et, à cette fin, l’instrument Lunar Effects on Agricultural Flora (LEAF) étudiera les effets de l’environnement de la surface lunaire sur les cultures spatiales pour voir si le régolithe lunaire peut être utilisé pour cultiver des aliments.
S’inscrivant dans le cadre des objectifs de la science planétaire avec les deux instruments, les scientifiques ont défini quatre objectifs principaux, conçus pour être « indépendants du site », afin qu’ils puissent être réalisés sur n’importe quel site d’atterrissage, ou pouvoir être modifiés pour s’adapter à n’importe quel site d’atterrissage. futur site d’atterrissage choisi.
- A. Comprendre l’évolution précoce de la Lune comme modèle pour l’évolution des planètes rocheuses
L’objectif principal ici est d’évaluer la théorie principale des premiers jours de la Lune, à savoir la théorie de l’océan de magma lunaire (LMO). Il est théorisé qu’une couche de roche en fusion était présente à la surface de la Lune depuis la formation de la Lune (il y a environ 4,5 ou 4,4 milliards d’années) jusqu’à des dizaines ou des centaines de millions d’années après cette époque, ce qui a conduit à la formation. de la croûte, du manteau et du noyau. Bien que le modèle OVM soit soutenu par de nombreuses observations, il n’est pas soutenu par toutes.
Les scientifiques ont déclaré que la collecte d’échantillons de la région polaire de la Lune et la comparaison des âges et des compositions chimiques et isotopiques des nouveaux échantillons à ceux collectés par les astronautes d’Apollo aideront à évaluer le modèle LMO actuel et peut-être à « trouver des modèles LMO alternatifs ou plus complexes ». Les scientifiques aimeraient également déterminer la composition de la croûte inférieure et, si possible, des matériaux du manteau.
Une autre théorie que les scientifiques espèrent examiner au cours du programme Artemis est l’hypothèse de l’impact géant. Il s’agit de la théorie la plus largement acceptée sur l’origine du système Terre-Lune, qui propose que la Lune se soit formée lors d’une collision entre la Terre et une autre petite planète, de la taille de Mars. Les débris de cet impact se sont rassemblés en orbite autour de la Terre pour former la Lune. Cependant, les similitudes entre la Terre et la Lune ne correspondent pas tout à fait à ce modèle, la majorité du matériau de la Lune devrait provenir de l’impacteur. “Les échantillons Artemis III permettront de nouvelles évaluations du processus de formation et de l’âge de la Lune”, ont écrit les scientifiques.
- B. Déterminer l’enregistrement lunaire de l’historique d’impact du système solaire interne.
Les impacts ont joué un rôle important dans les débuts de l’histoire de notre système solaire, et les scientifiques souhaitent déterminer l’âge du bassin d’Aitken du pôle Sud (SPA), le plus ancien bassin d’impact lunaire connu. “Cela fournira de nouvelles informations clés pour déterminer quand commence l’enregistrement des bombardements et dans quelle mesure cet enregistrement précoce est complet”, ont écrit les scientifiques. Ils espèrent également déterminer les sources des premiers impacteurs, ce qui constituera une référence fondamentale pour comprendre l’âge des surfaces à travers le système solaire.
Les scientifiques aimeraient également recueillir des données pour tester l’hypothèse du cataclysme lunaire, une théorie selon laquelle une période intense de bombardement s’est produite sur la Lune il y a environ 3,9 milliards d’années, au cours de laquelle environ 80 % de la Lune a « refait surface », avec la formation d’environ 80 % de la Lune. 1 700 cratères d’une taille de 100 kilomètres ou plus. Cette hypothèse est controversée, mais déterminer si cette période de bombardement a effectivement eu lieu aiderait les scientifiques à déterminer si un bombardement cataclysmique similaire aurait pu affecter la vie sur Terre ou être impliqué dans les origines de la vie.
Pour atteindre les deux objectifs ci-dessus, la Station de surveillance de l’environnement lunaire (LEMS) effectuera une surveillance continue et à long terme de l’environnement sismique, à savoir le mouvement du sol provoqué par les tremblements de lune, dans la région polaire sud lunaire. Cet instrument devrait fonctionner pendant au moins trois mois et jusqu’à deux ans et pourrait devenir une station clé dans un futur réseau géophysique lunaire mondial. La NASA a déclaré que l’instrument caractériserait la structure régionale de la croûte et du manteau de la Lune, fournissant des informations précieuses pour analyser les modèles actuels de formation et d’évolution lunaires.
- C & D : Déterminer la variabilité du régolithe dans l’environnement circumpolaire comme clé de voûte pour comprendre la modification de surface des corps sans air et révéler l’âge, l’origine et l’évolution des substances volatiles du système solaire
Les pôles de la Lune – et en particulier les régions constamment ombragées – ont été comparés au grenier d’une vieille maison, car ils contiennent probablement des traces de l’histoire. Sur la Lune, les régions « semblables à un grenier » proches des pôles contiendraient toujours la matière exogène livrée au système solaire interne. Étant donné que les archives terrestres de la Terre primitive sont en grande partie perdues, les retrouver sur la Lune serait extrêmement précieux.
“On sait peu de choses sur la composition des substances volatiles piégées au froid, leur abondance, leur âge et la capacité générale de la Lune à retenir les substances volatiles au fil du temps”, ont écrit les scientifiques. “….L’évaluation des substances volatiles dans des pièges froids d’environnements thermiques et d’âge variables fournira de nouvelles observations clés pour comprendre leur nature.”
Et il existe également de plus en plus de preuves de la présence de substances volatiles polaires lunaires comme l’eau, l’hydrogène et le méthane, qui seraient extrêmement importantes pour une future habitation à long terme sur la Lune. Les scientifiques souhaitent également étudier comment les substances volatiles pourraient être transportées à travers la surface lunaire, car ce transport n’a pas encore été mesuré sur la Lune, et comment il pourrait se produire – qu’il soit dû aux changements de température diurnes, au vent solaire ou à la livraison de micrométéoroïdes à travers la Lune. .
Le Lunar Dielectric Analyser (LDA) aidera dans ces études car il mesurera la capacité du régolithe à propager un champ électrique, qui est un paramètre clé dans la recherche de substances volatiles lunaires, notamment la glace. Il rassemblera des informations essentielles sur la structure du sous-sol de la Lune, surveillera les changements diélectriques provoqués par le changement d’angle du Soleil lorsque la Lune tourne et recherchera une éventuelle formation de givre ou des dépôts de glace.
“Ces trois instruments scientifiques seront notre première opportunité depuis Apollo d’exploiter les capacités uniques des explorateurs humains pour mener une science lunaire transformatrice”, a déclaré Joel Kearns, administrateur associé adjoint pour l’exploration à la direction des missions scientifiques de la NASA à Washington. “Ces charges utiles marquent nos premiers pas vers la mise en œuvre des recommandations pour les sciences hautement prioritaires décrites dans le rapport de l’équipe de définition scientifique Artemis III.”
Avec le programme Artemis, la NASA fera atterrir la première femme, première personne de couleur et son premier astronaute partenaire international sur la Lune, et dans le but d’établir une exploration à long terme pour la découverte scientifique et la préparation de missions humaines sur Mars au profit de tout.
Pour plus de détails, vous pouvez lire le document sur les buts et objectifs scientifiques planétaires pour les activités de surface d’Artemis III ici, ainsi que le rapport de l’équipe de définition scientifique d’Artemis III.
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