Le 25 juin 2024, une sonde chinoise a ramené sur Terre des échantillons de sol provenant de la face cachée de la Lune. La sonde Chang’e-6 s’est posée le 25 juin 2024 à 14h07 heure locale (8h07 heure de Moscou). L’atterrissage a eu lieu «exactement à l’endroit prévu», dans la bannière de Siziwang, au nord de la région autonome de Mongolie-Intérieure, a rapporté l’agence Xinhua. Zhang Kejian, directeur de l’Administration spatiale nationale chinoise, a déclaré que la mission était un «succès total».
La mission a duré 53 jours. Le 3 mai, la Station interplanétaire automatique (AIS), baptisée du nom de la déesse chinoise, a été lancée dans l’espace à bord d’une fusée lourde Longue Marche 5. Cinq jours plus tard, le module d’atterrissage, transportant un petit rover, s’est séparé du module orbital et a atterri sans encombre. Leur zone d’opération comprenait l’un des plus grands cratères du système solaire: le bassin Pôle Sud-Aitken.
À l’aide d’une foreuse spéciale et d’un bras robotisé, l’atterrisseur a extrait deux kilogrammes de poussière et de roches, aussi bien en surface qu’à faible profondeur. Une technologie de forage spécifique a permis de préserver les substances volatiles, essentielles à la collecte de données scientifiques. L’équipement était piloté par un satellite relais, la communication directe étant impossible sur place.
Image panoramique prise par la caméra de l’atterrisseur Chang’e-6. Administration spatiale nationale chinoise
Le 3 juin, le module de remontée a placé la précieuse cargaison en orbite lunaire. Après l’amarrage à l’orbiteur, la capsule, chargée de sol lunaire, a été transférée sur le segment, qui est ensuite retourné sur Terre.
Ce jour-là, pour la première fois, du régolithe (sol lunaire) provenant de la face cachée de la Lune a été rapporté sur Terre. Auparavant, les sondes soviétiques et chinoises, ainsi que les astronautes américains, n’avaient rapporté que des échantillons de la face visible. Il est également significatif que Chang’e 6 se soit posée près du pôle Sud. Des études antérieures, notamment celles menées à l’aide d’instruments russes, ont montré que cette zone renferme d’importantes réserves d’eau. Si l’analyse des échantillons de sol le confirme, des bases lunaires pourraient y être construites. La Chine a déjà de tels projets, et la Russie travaille également sur cette question.
De plus, l’eau peut servir à fabriquer du carburant. La Lune est considérée depuis longtemps comme une base de lancement potentielle pour les voyages interplanétaires, car sa gravité y est faible.
La face cachée de la Lune. La grande tache à droite est la Mare Orientale. RIA Novosti
En septembre 2024, un groupe de scientifiques chinois a analysé la composition du sol rapporté sur Terre en juin depuis la face cachée de la Lune par la sonde chinoise Chang’e-6, a rapporté la télévision centrale chinoise.
Comme l’a rapporté la chaîne de télévision, une équipe conjointe de scientifiques chinois a publié un article scientifique dans la revue National Science Review, présentant les résultats de leur étude du sol de la face cachée de la Lune. Cet article décrit les caractéristiques physiques, minéralogiques et géochimiques des échantillons obtenus.
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D’après les scientifiques, les échantillons de sol lunaire présentent une densité relativement faible et une structure meuble et poreuse. La distribution granulométrique est bimodale, ce qui pourrait indiquer un mélange de matériaux provenant de diverses sources. Les scientifiques ont également constaté que, comparé aux échantillons rapportés par la sonde Chang’e-5 en 2020, le sol de la face cachée de la Lune présente une teneur en plagioclase nettement supérieure, tandis que sa teneur en olivine a considérablement diminué. Selon les chercheurs, cela témoigne d’une influence manifeste de matériaux non basaltiques sur le sol lunaire dans cette région. Les échantillons rapportés par Chang’e-6 sont principalement composés de basalte, de brèche, de cémentite, de roches claires et de matériaux vitreux. Les fragments de basalte représentent 30 à 40% du volume total. Les minéraux sont principalement constitués de pyroxène, de plagioclase et d’ilménite, tandis que la teneur en olivine est extrêmement faible.
L’analyse géochimique a montré que les échantillons Chang’e-6 ont des teneurs élevées en oxyde d’aluminium et en oxyde de calcium, tandis que la teneur en oxyde de fer est relativement faible.
La chaîne de télévision a souligné que grâce aux études approfondies des échantillons de sol lunaire rapportés par Chang’e-6, la compréhension de la structure interne de la Lune, de sa composition matérielle, ainsi que des processus de formation du satellite naturel de la Terre et de son évolution ne cessera de s’améliorer.
La première étude portant sur les échantillons prélevés par la sonde lunaire chinoise Chang’e-6 a révélé que ces échantillons diffèrent à certains égards de ceux collectés sur la face visible de la Lune. Ils apportent ainsi de nouvelles connaissances et ouvrent la voie à de nouvelles théories sur la Lune et son évolution.
Début mai 2024, la Chine a lancé Chang’e-6, une mission complexe de retour d’échantillons lunaires d’une durée de 53 jours. L’atterrisseur a prélevé des échantillons et foré un cratère appelé cratère Apollon, avant de les placer en orbite lunaire à bord du module de remontée/descente. Une fois en orbite, les échantillons ont été transférés vers un orbiteur lunaire. Fin juin 2024, le module de descente avait ramené sur Terre 1 935,3 grammes de roches lunaires (1,98 kg).
Dans un premier temps, les échantillons ont été transportés vers des installations de stockage et des laboratoires spécialement équipés pour analyse, puis distribués à des fins de recherche scientifique. Une étude publiée dans la revue National Science Review nous a permis d’obtenir un premier aperçu de ce précieux matériel.
Li Chunlai et ses collègues ont analysé certains échantillons prélevés par la pelle robotisée. Ils ont constaté que ces échantillons présentaient une densité inférieure à celle des échantillons de surface lunaire précédemment prélevés sur la face visible de la Lune. Plus précisément, les échantillons de la face cachée de la Lune avaient une structure plus lâche et plus poreuse que ceux de la face visible. « L’échantillon est assez lâche et serait encore plus duveteux à l’état naturel, à la surface lunaire », ont écrit les chercheurs.
Des techniciens récupèrent des échantillons prélevés sur la face cachée de la Lune, à bord de la capsule de retour de la mission lunaire Chang’e-6. (Vidéo)
Comparé aux échantillons prélevés lors de la mission Chang’e 5 de 2020 sur la face visible de l’orbite, le sol contient également davantage de particules claires, comme du feldspath et du verre. Ce constat, associé à d’autres données de composition, indique une proportion plus élevée de matériaux provenant de régions plus éloignées. Ce phénomène se produit, par exemple, lorsque des impacts (tels qu’une collision d’astéroïde) projettent des débris vers le haut et vers l’extérieur de la zone d’impact. La composition de la roche basaltique présente sur le site d’échantillonnage serait un mélange de débris provenant de régions non basaltiques.
Les échantillons présentent également de plus faibles concentrations de KREEP, une désignation pour les roches enrichies en potassium (symbole chimique K), en terres rares (REE) et en phosphore (symbole chimique P), éléments plus abondants sur la face visible de la Lune. Cette asymétrie pourrait expliquer en partie pourquoi la face cachée de la Lune apparaît si différente de sa face visible.
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Les chercheurs affirment que les échantillons pourraient contribuer à la compréhension de plusieurs aspects clés de la science lunaire. Il s’agit notamment de l’évolution primitive de la Lune, des différences d’activité volcanique entre ses faces visible et cachée, de l’histoire des impacts dans le système solaire interne, des traces d’activité galactique préservées dans la couche d’altération lunaire, ainsi que de la composition et de la structure de la croûte et du manteau lunaires.
Des échantillons de roches lunaires suggèrent que la face cachée de la Lune, invisible depuis la Terre, pourrait avoir un intérieur plus froid que sa face visible.
En juin 2024, la mission chinoise Chang’e-6 a rapporté les premiers échantillons prélevés sur la face cachée de la Lune. L’analyse de ces fragments, collectés dans un immense cratère du bassin Pôle Sud-Aitken (SPA), a révélé qu’ils étaient environ 100°C plus froids que les échantillons de la face visible rapportés par les missions Apollo de la NASA. Les résultats de cette étude ont été publiés le 30 septembre 2024 dans la revue Nature Geoscience.
«Les faces visible et cachée de la Lune sont très différentes, tant en surface que probablement à l’intérieur. C’est l’un des plus grands mystères lunaires», a déclaré Yan Li, co-auteur de l’étude, dans un communiqué. «On pourrait la qualifier de Lune à deux faces. Une différence de température significative entre les faces visible et cachée du manteau est suspectée depuis longtemps, mais notre étude apporte la première preuve concrète à partir d’échantillons réels.»
Contrairement à la face visible, plus lisse et plus sombre, marquée par de vastes plaines volcaniques, la face cachée présente une croûte plus épaisse, un relief plus montagneux et fortement cratérisé, et compte beaucoup moins de bassins de lave. De nouvelles observations suggèrent que ces différences s’étendent jusqu’à l’intérieur de la Lune.
La face cachée de la Lune, criblée de cratères, vue par le vaisseau spatial Orion de la NASA.
D’après leur analyse, les chercheurs ont estimé l’âge des échantillons de Chang’e-6 à environ 2,8 milliards d’années. Ces échantillons se sont formés à partir de lave provenant des profondeurs du manteau lunaire, à des températures d’environ 1 100°C (2 012°F), soit environ 100°C (180°F) de moins que les échantillons prélevés sur la face visible. L’équipe a combiné modélisation informatique et données satellitaires pour simuler la température de la roche au moment de sa cristallisation et estimer la température de sa roche mère, c’est-à-dire la matière qui a fondu en magma avant de se solidifier pour former l’échantillon prélevé.
On pense que la face cachée de la Lune présente de plus faibles concentrations d’éléments producteurs de chaleur, tels que l’uranium, le thorium, le potassium, le phosphore et les terres rares (appelés collectivement KREEP). Ces éléments génèrent de la chaleur par désintégration radioactive. S’ils ont migré vers la face visible au début de l’histoire lunaire, cela pourrait expliquer pourquoi elle est restée plus chaude, plus volcaniquement active et chimiquement différente de la face visible.
L’origine de ce déséquilibre demeure obscure. Certaines théories évoquent une collision avec un astéroïde colossal qui aurait redistribué la matière interne de la Lune, tandis que d’autres suggèrent qu’elle possédait autrefois un astéroïde plus petit avec lequel elle aurait fusionné de manière inégale, enrichissant sa face visible en éléments producteurs de chaleur. Selon le communiqué, l’attraction gravitationnelle terrestre pourrait également avoir influencé la répartition des éléments.
«Ces résultats nous rapprochent de la compréhension des deux faces de la Lune», a déclaré Xuelin Zhu, co-auteure de l’étude, dans un communiqué. «Ils montrent que les différences entre la face visible et la face cachée existent non seulement en surface, mais aussi en profondeur.»
Bien que l’étude ne révèle pas les températures internes actuelles de la Lune, les chercheurs affirment que tout écart de température aurait pu exister pendant des milliards d’années, façonnant le paysage lunaire que nous observons aujourd’hui.
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