Objectif Lune : le grand retour ?

Apollo : la revanche des Américains

Issu d’enjeux géopolitiques, le programme Apollo de conquête de la Lune a structuré tout un pan de l’industrie et de la recherche qui perdure aujourd’hui.

Tout est parti d’une rivalité entre deux grandes puissances, en pleine Guerre froide. Devancés par l’URSS dans la course au premier satellite (Spoutnik, octobre 1957) et au premier homme dans l’espace (Gagarine, avril 1961), les États-Unis veulent reprendre la main sur la scène internationale. Et annoncent en mai 1961, par la voix du président John Fitzgerald Kennedy, leur ambition d’envoyer un homme sur la Lune – et de le ramener sur Terre – « avant la fin de la décennie ».

Créée en 1958, la toute jeune agence spatiale, la Nasa, se voit alors créditée de moyens quasi-illimités : son budget est multiplié par 20 en 5 ans (pour atteindre 6 milliards de dollars en 1966, soit 4 % du budget total des États-Unis) et elle fera travailler jusqu’à 376 000 personnes incluant industriels et universitaires. Ces efforts participent à la structuration de toute une industrie américaine de l’aérospatiale, avec le concours de grands laboratoires scientifiques tels que le Massachusetts Institute of Technology, impliqué dans la conception du système de navigation du module lunaire.

Le programme Apollo, qui atteint son objectif le 21 juillet 1969 et se poursuivra jusqu’en 1972, a permis d’importants progrès dans la connaissance lunaire, mais aussi dans toutes les disciplines mises en œuvre pour réussir ce pari. Quelques exemples majeurs : la naissance du premier ordinateur à circuits intégrés, le bond de géant accompli par la planification et le management de projets complexes, les progrès énormes dans la qualité des matériaux légers et résistants, ou encore la révolution dans la mise au point de capteurs et d’instruments d’une précision inédite. 

Le retour annoncé de l’Homme sur la Lune

Un demi-siècle après la fin d’Apollo, États-Unis et Chine ambitionnent de renvoyer des humains sur la Lune au cours de la prochaine décennie.

Aucun humain n’a plus foulé le sol lunaire depuis les astronautes américains Eugene Cernan et Harrison Schmitt de la mission Apollo 17, en décembre 1972. Seuls des robots russes (en 1974, 75 et 76) et chinois (2013 et 2019), indien (2023) et japonais (2024) y ont laissé des traces. Mais plusieurs projets ambitionnent de renouveler l’exploit.

La construction d’une nouvelle station internationale en orbite lunaire, destinée à succéder à l’actuelle Station spatiale internationale (ISS), devrait débuter en 2027. Elle devrait permettre, de retourner plus régulièrement et facilement sur notre satellite. La mission américaine Artemis vise par ailleurs à faire alunir un équipage, dont un Afro-Américain et une femme, dans les années à venir – la Nasa retenant désormais la date de fin 2026. Un nouveau revirement de stratégie, puisque le gouvernement précédent avait, en 2010, annulé le programme Constellation, lancé par l’administration Bush en 2004, dont l’objectif consistait à réaliser des séjours de longue durée sur la Lune à l’horizon 2020.

Mais les Américains ne seront peut-être plus longtemps les seuls à avoir posé le pied sur la Lune : les Chinois ont officiellement annoncé vouloir poser leur premier taïkonaute sur le sol lunaire entre 2025 et 2030. Les moyens réels et les capacités techniques de la Chine ne sont pas connus avec précision, mais le pays, qui fait preuve de constance, a d’ores et déjà prouvé qu’il avançait à vitesse grand V depuis son premier homme dans l’espace en 2003. Il a jusqu’ici parfaitement tenu le calendrier de son programme spatial.

Toujours une terra incognita…

Malgré les multiples missions et les échantillons ramenés sur Terre, l’histoire de notre satellite reste méconnue.

Ces décennies d’études ont permis d’en apprendre beaucoup sur notre proche voisine : la composition de l’épaisse couche de poussières qui la recouvre, son absence de champ magnétique, sa gravité… Mais elle recèle encore de nombreux mystères, comme la date d’arrêt de son activité volcanique, qui existait par le passé, ou encore la quantité exacte de ressources : l’eau bien sûr, mais aussi l’hélium 3, un gaz rare sur Terre. Même sa formation continue de faire débat. Selon la théorie dominante, elle serait issue de la collision, il y a plus de 4 milliards d’années – peu après la naissance du Système solaire – d’un objet massif avec la Terre. Impact qui aurait éjecté une grande quantité de matière, laquelle se serait ensuite agglomérée pour former notre satellite.

Mais les caractéristiques de cet impact géant – l’origine, la masse et la composition de l’impacteur – restent discutées. Tout comme l’origine de l’intense bombardement de météorites dont elle garde les traces, grâce à l’absence d’érosion. Ces impacts, dont certains datent de la formation des planètes, sont une mine d’informations pour la compréhension de notre Système solaire et de la Terre. La preuve : une étude publiée en janvier 2019 par Earth and Planetary Science Letters révèle qu’un échantillon de roche ramené sur Terre par la mission Apollo 14 en 1971 serait en fait l’un des plus anciens échantillons terrestres connus, vieux de plus de 4 milliards d’années. Percer les derniers secrets de la Lune permettra aussi de mieux comprendre la Terre…

Géopolitique et acteurs privés

Derrière les ambitions lunaires se cachent des luttes de pouvoir entre quelques États et, de plus en plus, l’appétit d’acteurs privés.

Le regain d’intérêt récent pour la Lune n’est pas uniquement motivé par la soif de connaissance. Comme déjà à l’époque du programme Apollo, il y a là un enjeu géopolitique fort. Sauf qu’hier seuls s’affrontaient les États-Unis et l’Union soviétique, alors qu’aujourd’hui les pays caressant cette ambition sont de plus en plus nombreux. L’ex-URSS a laissé sa place dans la compétition à la Chine, qui a réalisé l’exploit en janvier 2019 d’alunir avec un petit robot sur la face cachée et de ramener des échantillons sur Terre l’année suivante. Enfin, quatre ans après une tentative infructueuse, l’Inde a réussi à faire alunir un rover en juillet 2023 – qui plus est près du pôle Sud, une première mondiale ! De son côté, le Japon a réussi à poser une sonde sur le sol lunaire en janvier 2024, après un échec en novembre 2022. Enfin, Israël et Corée du Sud espèrent eux aussi se poser sur notre satellite naturel.

Autre signe des temps : des acteurs privés sont désormais entrés dans la course, en quête de coup d’éclat et de crédibilité. Dans la lignée des fabricants américains de lanceurs spatiaux SpaceX et Blue Origin, plusieurs entreprises – Astrobiotic, Intuitive Machines, Firefly – ont signé des contrats avec la Nasa pour préparer l’édification d’une « économie lunaire » dans le cadre d’une exploration prolongée, et notamment acheminer du matériel ou mener des expériences sur certains sites : livraison d’une foreuse et d’un rover, étude d’une anomalie magnétique locale, installation d’un satellite de communication en orbite lunaire...

Un camp de base vers Mars ?

Plus représentative des conditions de vie dans l’espace que l’actuelle Station spatiale, la Lune est l’endroit idéal pour se préparer à un voyage vers Mars.

Pourquoi se fixer comme objectif de retourner sur la Lune, alors que nous y sommes déjà allés il y a plus de 50 ans, que de multiples sondes l’ont survolée sous tous les angles et que des rovers l’ont maintes fois sillonnée ? Tout simplement parce que les nouveaux objectifs ne consistent plus à faire quelques sauts de puce sur le sol lunaire – le plus long séjour n’a duré que 75 heures, lors de la mission Apollo 17 – mais à installer une présence humaine durable en orbite ou en surface. Ce qui représente un défi technique et humain sans précédent : la Lune étant dotée d’une très fine atmosphère et dénuée de magnétosphère, elle subit de plein fouet le rayonnement cosmique issu des étoiles – dont le Soleil –, un flux radioactif néfaste pour la santé en cas d’exposition prolongée.

Peu dangereux pour de courts voyages, à l’instar des missions Apollo, ce rayonnement toxique sera l’un des principaux défis à relever pour les futurs voyages spatiaux vers des destinations plus lointaines. La Lune est donc un terrain d’entraînement idéal pour tester les technologies et les conditions de survie humaine qui seront à l’œuvre lors d’un voyage vers Mars, objectif affiché par les États-Unis et la Chine pour les prochaines décennies. C’est pourquoi l’orbite lunaire a été choisie pour accueillir la future Station spatiale internationale qui succédera à l’actuelle ISS en orbite terrestre à la fin des années 2020. Même si elle n’en sera plus l’objectif principal, la Lune participera donc encore une fois au futur « grand bond » pour l’humanité. Du moins si l’objectif martien se confirme…