Des chercheurs chinois ont identifié quatre sites d’alunissage potentiels pour la première mission lunaire habitée de la Chine prévue pour 2030. Situés au niveau de la région volcanique de Rimae Bode sur la face visible de la Lune, les terrains sont relativement plats tout en offrant une diversité de reliefs et de matériaux présents à la surface. L’étude de ces régions sera essentielle à la compréhension de l’histoire et de l’évolution géologique de la Lune.
La Chine a annoncé son programme lunaire habité en 2023, visant notamment un premier alunissage d’ici 2030 et prévoyant à terme une base lunaire habitée en permanence. Les sites potentiels à cet effet ont été sélectionnés en fonction de leur intérêt scientifique et de la facilité d’atterrissage des engins spatiaux. Sur 106 sites identifiés, 14 ont été sélectionnés dont Rimae Bode, une région située à la limite entre les mers lunaires et les hauts plateaux volcaniques de Sinus Aestuum et de Mare Vaporum, près de l’équateur lunaire.
Situé au niveau de la face visible de la Lune, Rimae Bode se distingue par la diversité des matériaux présents à sa surface et sa facilité d’observation et de communication avec la Terre. La région possède notamment une histoire géologique complexe et offre sur une surface relativement restreinte un accès à d’anciennes coulées de lave et des restes de matériaux éjectés de cratères voisins. Le terrain plat et à faible altitude facilite l’accès aux astronautes pour les prélèvements d’échantillons, tout en garantissant un ensoleillement suffisant pour une luminosité optimale.
D’après Jun Huang, professeur à l’Université des géosciences de Chine à Wuhan, Rimae Bode constitue un véritable « musée géologique », combinant potentiel scientifique et sécurité technique. « Elle offre un paysage diversifié de plaines volcaniques et d’anciens hauts plateaux, permettant aux astronautes d’étudier une grande variété de matériaux, des cendres volcaniques issues des profondeurs lunaires aux débris d’impacts massifs anciens, le tout dans une zone rapidement accessible », a-t-il expliqué à Space.com.
Dans une étude publiée le 9 mars dans la revue Nature Astronomy, Huang et ses collègues ont identifié cinq types de terrains distincts sur Rimae Bode, répartis à travers les quatre sites d’alunissage potentiels et présentant chacun des priorités d’échantillonnage différentes.
Topographie de la face visible de la Lune d’après le DEM111 de Chang’E-1 montrant l’emplacement de la région de Rimae Bode (étoile rouge) entre Mare Imbrium, Sinus Aestuum et Mare Vaporum. © Yang et al.Cinq types de terrains répartis sur quatre sites d’alunissage potentiels
L’équipe de Huang a utilisé un ensemble d’images orbitales et de données de surface provenant de différentes sondes lunaires pour étudier la région de Rimae Bode et évaluer son potentiel pour les futures missions habitées. Les cinq terrains qu’ils ont identifiés sont : une couche sombre de débris volcaniques, une plaine basaltique appelée Sinus Aestuum, deux zones distinctes de rilles (longues et étroites vallées formées par l’activité volcanique et tectonique lunaire) et les hauts plateaux environnants.
La couche sombre est constituée d’un matériau pyroclastique (un matériau volcanique éjecté) à faible albédo avec une épaisseur de 77 à 136 m. La plaine de Sinus Aestuum est quant à elle un ancien bassin d’impact rempli de laves basaltiques pauvres en titane, d’une épaisseur maximale de 193 m et recouvert d’un régolithe de 4 m d’épaisseur composé principalement de matériaux locaux. Les deux zones de rilles, Rima Bode I et II, comprennent respectivement des sillons volcaniques qui constituent probablement les sources de basaltes de Sinus Aestuum, car ils partagent ses caractéristiques spectrales et un terrain avec de fortes concentrations de thorium et de titane.
L’analyse des reliefs de la région a permis de reconstituer les traces de plusieurs événements volcaniques survenus à différentes époques, le plus ancien étant une éruption pyroclastique datant d’environ 3,2 à 3,7 milliards d’années. « La découverte la plus révolutionnaire de la région de Rimae Bode proviendrait probablement des dépôts du manteau sombre, composés de cendres volcaniques et de billes de verre violemment éjectées des profondeurs lunaires il y a des milliards d’années », a déclaré Huang à Space.com.
« Ces échantillons agissent comme des messagers du manteau lunaire, offrant une occasion rare d’analyser directement la composition chimique du cœur profond de la Lune – une information habituellement enfouie sous des kilomètres de croûte », a-t-il ajouté.
Les échantillons prélevés permettraient non seulement d’étudier l’histoire volcanique de la Lune, mais également d’obtenir des informations sur son refroidissement. « Cela transformerait notre compréhension non seulement de l’histoire de la Lune, mais aussi de la façon dont toutes les planètes rocheuses, y compris la Terre, se sont refroidies et ont évolué après leur formation », indique le chercheur.
La sécurité des opérations de surface nécessitera toutefois une évaluation plus approfondie des pentes et des distances, de la répartition des blocs rocheux, ainsi qu’une cartographie à haute résolution, précisent les chercheurs. Huang souligne en outre que les astronautes déployés pour les missions in situ devront avoir une formation poussée en géologie avant le premier alunissage.
Vidéo de présentation de l’étude :