En combien de temps un astronaute ferait-il le tour de la Lune en marchant ?

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| NASA

Lors des missions Apollo, ce sont 12 astronautes qui ont eu la chance de pouvoir marcher sur la Lune. Cependant, à chaque sortie, les équipes n’ont parcouru qu’une faible distance à la surface lunaire autour de leur module, déployant des déflecteurs et récupérant des échantillons de roche. Si un astronaute souhaitait vraiment faire le tour de la Lune en marchant, combien de temps cela lui prendrait-il ?

La réponse dépend d’une multitude de facteurs, notamment la vitesse à laquelle l’on peut se déplacer, le temps passé chaque jour à marcher et les détours pris pour éviter une topographie dangereuse. Un tel voyage autour de la Lune pourrait prendre plus d’un an, mais en réalité, il y a beaucoup plus de défis à relever.

Au total, 12 humains ont mis le pied sur la surface lunaire, et ont tous participé aux missions Apollo entre 1969 et 1972. Les images qui ont été renvoyées sur Terre ont montré à quel point il était difficile de marcher — ou plus précisément de rebondir — dans la faible gravité de la Lune, qui est un sixième de celle-là gravité de la Terre. Cependant, des recherches de la NASA ont depuis suggéré qu’il est possible pour les humains de manœuvrer beaucoup plus rapidement sur la Lune que les astronautes d’Apollo.

Théoriquement, parcourir la circonférence de la Lune pourrait se faire plus rapidement que prévu. Au cours des missions Apollo, les astronautes ont rebondi sur la surface à une vitesse moyenne de 2.2 km/h, selon la NASA. Cette vitesse lente était principalement due à leurs combinaisons spatiales pressurisées et maladroites qui n’étaient pas conçues pour la mobilité. Si les astronautes avaient porté des combinaisons plus ergonomiques, ils auraient certainement accéléré le rythme.

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Améliorer les combinaisons pour augmenter la vitesse de marche des astronautes

En 2014, une étude de la NASA publiée dans la revue Journal of Experimental Biology a testé la vitesse à laquelle les humains pouvaient marcher et courir dans une gravité lunaire simulée. Pour ce faire, l’équipe a demandé à huit participants (dont trois astronautes) d’utiliser un tapis roulant à bord d’un avion DC-9, qui a effectué des trajectoires paraboliques spéciales sur Terre pour simuler la gravité sur la Lune pendant 20 secondes à chaque parabole.

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Le manque d’ergonomie des combinaisons spatiales portées par les astronautes des missions Apollo les empêchait d’effectuer des mouvements de balancier trop amples pour se déplacer plus rapidement. © NASA

Cette expérience a révélé que les participants étaient capables de marcher jusqu’à 5 km/h avant de se mettre à courir. C’est non seulement plus du double de la vitesse de marche montrée par les astronautes d’Apollo, mais aussi assez proche de la vitesse de marche maximale moyenne de 7.2 km/h sur Terre, selon les chercheurs.  Les participants ont atteint ces vitesses rapides parce qu’ils étaient capables de balancer librement leurs bras, de la même manière que les humains courent sur Terre.

Ce mouvement de pendule a créé une force vers le bas, qui a partiellement compensé un manque de gravité. L’une des raisons pour lesquelles les astronautes d’Apollo étaient si lents sur la surface lunaire était qu’ils ne pouvaient pas le faire correctement à cause de leurs grosses combinaisons. À cette nouvelle vitesse maximale hypothétique, il faudrait environ 91 jours pour parcourir les 10 921 km de circonférence de la Lune.

Pour le contexte, il faudrait environ 334 jours de marche non-stop (c’est-à-dire sans s’arrêter pour dormir ou manger) pour boucler la circonférence de la Terre de 40 075 km à cette vitesse, bien qu’il soit impossible de le faire à cause des océans. Évidemment, il n’est pas possible de marcher sans arrêt pendant 91 jours, donc le tour de la Lune prendrait beaucoup plus de temps.

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Topographie, températures et condition physique : de multiples contraintes

Planifier sa route est également extrêmement important. Emporter de la nourriture, de l’eau et de l’oxygène est nécessaire pour survivre. Et tout cela ne rentrerait pas dans un sac à dos. Un véhicule de support, comme un rover, serait alors une autre nécessité à laquelle penser. En outre, la topographie de la Lune étant extrêmement chaotique (certains cratères étant profonds), éviter ces zones serait également une priorité pour tout voyageur.

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Les variations de température sur la Lune peuvent être très importantes, passant d’un environnement extrêmement chaud à un environnement glacial.  © B. Hermalyn

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Il faut également tenir compte de la lumière et de la température lors de la planification de l’itinéraire. À l’équateur, et pendant la journée, ce sont des températures d’environ 100 °C  auxquelles il faut faire face. Et la nuit, la température tombe à -180 °C. Le cycle lunaire signifie également qu’il y a des jours où il y a peu ou pas de Soleil, et au moins la moitié du voyage devrait être fait dans l’obscurité. Les températures pourraient également modifier l’état du régolithe et ainsi affecter la vitesse de marche.

Ce type de mission nécessiterait également une énorme quantité d’entraînement d’endurance en raison des exigences de l’exercice en basse gravité sur les muscles et le système cardiovasculaire. Un niveau de marathonien de haute compétition serait requis selon l’ESA.  Même alors, marcher à une vitesse maximale ne serait possible que pendant environ trois à quatre heures par jour. Ainsi, si une personne marchait à 35 km/h pendant 4 heures par jour, il lui faudrait environ 547 jours, soit près de 1.5 an pour parcourir la circonférence de la Lune, en supposant que l’itinéraire ne soit pas trop perturbé.

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