Des scientifiques financés par la NASA ont découvert des emplacements ombragés dans des fosses sur la Lune qui oscillent toujours autour d’une température confortable de 63 F (environ 17 C) en utilisant les données du vaisseau spatial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA et la modélisation informatique.
Les fosses et les grottes auxquelles elles pourraient mener constitueraient des sites thermiquement stables pour l’exploration lunaire par rapport aux zones à la surface de la Lune, qui chauffent jusqu’à 260 F (environ 127 C) pendant la journée et refroidissent à moins 280 F (environ moins 173 C) la nuit. L’exploration lunaire fait partie de l’objectif de la NASA d’explorer et de comprendre l’inconnu dans l’espace, d’inspirer et de profiter à l’humanité.
Des fosses ont été découvertes pour la première fois sur la Lune en 2009, et depuis lors, les scientifiques se sont demandé si elles menaient à des grottes qui pourraient être explorées ou utilisées comme abris. Les fosses ou les grottes offriraient également une certaine protection contre les rayons cosmiques, le rayonnement solaire et les micrométéorites.
« Environ 16 des plus de 200 fosses sont probablement des tubes de lave effondrés », a déclaré Tyler Horvath, doctorant en sciences planétaires à l’Université de Californie à Los Angeles, qui a dirigé la nouvelle recherche, récemment publiée dans la revue. Lettres de recherche géophysique.
« Les fosses lunaires sont une caractéristique fascinante de la surface lunaire », a déclaré Noah Petro, scientifique du projet LRO, du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. « Savoir qu’ils créent un environnement thermique stable nous aide à brosser un tableau de ces caractéristiques lunaires uniques et de la perspective de les explorer un jour. »
Des tubes de lave, également trouvés sur Terre, se forment lorsque de la lave en fusion coule sous un champ de lave refroidie ou qu’une croûte se forme sur une rivière de lave, laissant un long tunnel creux. Si le plafond d’un tube de lave solidifié s’effondre, il ouvre une fosse qui peut mener au reste du tube en forme de grotte.
Deux des fosses les plus importantes ont des surplombs visibles qui mènent clairement à des grottes ou à des vides, et il existe des preuves solides que le surplomb d’un autre peut également conduire à une grande grotte.
« Les humains ont évolué en vivant dans des grottes, et dans des grottes, nous pourrions revenir lorsque nous vivrons sur la Lune », a déclaré David Paige, co-auteur de l’article qui dirige le Expérience de radiomètre lunaire Diviner à bord de LRO qui a effectué les mesures de température utilisées dans l’étude.
Horvath a traité les données de Diviner – une caméra thermique – pour savoir si la température à l’intérieur des fosses divergeait de celles à la surface.
En se concentrant sur une dépression à peu près cylindrique de 328 pieds (100 mètres) de profondeur sur la longueur et la largeur d’un terrain de football dans une zone de la Lune connue sous le nom de Mare Tranquillitatis, Horvath et ses collègues ont utilisé la modélisation informatique pour analyser les propriétés thermiques de la roche et la poussière lunaire et de tracer les températures de la fosse au fil du temps.
Les résultats ont révélé que les températures dans les parties ombragées en permanence de la fosse ne fluctuent que légèrement tout au long de la journée lunaire, restant à environ 63 F ou 17 C. Si une grotte s’étend du fond de la fosse, comme les images prises par la caméra Lunar Reconnaissance Orbiter de LRO suggèrent, il aurait aussi cette température relativement confortable.
L’équipe, qui comprenait le professeur de sciences planétaires de l’UCLA David Paige et Paul Hayne de l’Université du Colorado à Boulder, pense que le surplomb d’ombrage est responsable de la température constante, limitant la chaleur pendant la journée et empêchant la chaleur de rayonner la nuit.
Une journée sur la Lune dure environ 15 jours terrestres, au cours desquels la surface est constamment bombardée par la lumière du soleil et est souvent assez chaude pour faire bouillir de l’eau. Les nuits brutalement froides durent également environ 15 jours terrestres.
LRO est géré par le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, pour la Direction des missions scientifiques au siège de la NASA à Washington. Lancé le 18 juin 2009, LRO a collecté un trésor de données avec ses sept instruments puissants, apportant une contribution inestimable à nos connaissances sur la Lune. Diviner a été construit et développé par l’Université de Californie à Los Angeles et le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie.
La NASA retourne sur la Lune avec des partenaires commerciaux et internationaux pour étendre la présence humaine dans l’espace et ramener de nouvelles connaissances et opportunités.
Tyler Horvath et al, Environnements thermiques et d’éclairage des fosses et grottes lunaires : modèles et observations de l’expérience Diviner Lunar Radiometer, Lettres de recherche géophysique (2022). DOI : 10.1029/2022GL099710