Pendant des années, la NASA a envoyé des signaux laser vers son Lunar Reconnaissance Orbiter, sans succès. Des premiers « retours à l’envoyeur » ont finalement été enregistrés il y a quelques mois.
Dès l’arrivée autour de la Lune de sa sonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), en 2009, la NASA a immédiatement commencé à tirer des lasers dessus. L’idée : toucher de petits réflecteurs de la taille d’un livre de poche dans le but de renvoyer ces faisceaux de lumière vers la Terre. Au cours de la dernière décennie, toutes ces tentatives de communication ont échoué. Il y a quelques mois, les chercheurs ont finalement réussi à capter plusieurs de ces signaux tant attendus.
C’est la première fois que des photons sont réfléchis avec succès vers la Terre depuis l’orbite lunaire. Les chercheurs disposent désormais d’un nouveau moyen d’effectuer des mesures. Cette « nouvelle » voie de communication sera également l’occasion de comprendre pourquoi les mêmes réflecteurs placés sur la surface lunaire il y a plus de cinquante ans se dégradent aussi rapidement.
Les réflecteurs du programme Apollo
De 1969 à 1972, les astronautes américains ont en effet laissé derrière eux, entre autres choses, trois réflecteurs laser. Pour quoi faire ? En calculant le temps que mettraient ces faisceaux pour rebondir et revenir vers la Terre, les chercheurs pouvaient alors, entre autres choses, mesurer avec précision la distance séparant la Lune de notre planète.
Ces mesures ont notamment permis de constater que la Lune s’éloigne lentement de la Terre, à raison d’environ 3,8 cm par an.
Seulement au fil du temps, la quantité de lumière renvoyée par ces réflecteurs lunaires s’est atténuée (jusqu’à 10%). Et pour l’heure, les chercheurs ignorent précisément pourquoi. Toutefois, le fait que la Lune soit recouverte de poussière y est sans doute pour quelque chose.
C’est pourquoi les chercheurs ont souhaité mener cette nouvelle expérience non pas sur la surface lunaire, sujette aux débris occultants, mais depuis son orbite.
En effet, si nous pouvons recevoir des signaux rebondis sur le réflecteur du LRO, les scientifiques pourront alors comparer les résultats avec ceux retrouvés en surface. Ces données pourraient alors nous révéler le degré de bombardement de micrométéorites auxquelles la Lune est soumise, et quelle quantité de poussière que ces phénomènes peuvent soulever.
Bien savoir viser
Atteindre cette cible ne fut pas une mince affaire pour la NASA. En effet, il s’agit de pointer un faisceau laser sur une cible de quinze sur dix-huit sur cinq centimètres en mouvance autour de la Lune à plus de 384 000 kilomètres. Ajoutez bien sûr à cela les effets atmosphériques de la Terre capables de faire dévier la trajectoire de ce faisceau.
Au départ, les ingénieurs de la NASA utilisaient une lumière visible verte. Malheureusement, toutes les tentatives ont échoué. Il y a environ deux ans, ils ont finalement collaboré avec des chercheurs français de l’Université Côte d’Azur équipés cette fois d’un laser infrarouge. Cette lumière est plus efficace pour pénétrer les gaz et les nuages. De ce fait, elle est donc moins sujette aux perturbations atmosphériques.
Résultat, le 4 septembre 2018, la station de télémétrie laser de Grasse (Alpes Maritimes) a enregistré sont tout premier signal rebondissant du LRO.
Ces résultats ont ensuite été répétés les 23 et 24 août 2019. Cette fois en revanche, ils ont réussi l’exploit de le faire après avoir fait pivoter la sonde de manière à orienter le réflecteur vers la Terre. Ce faisant, ils s’autorisent désormais à pouvoir effectuer des mesures sans pour autant devoir attendre que le LRO se balance dans le bon sens.
Pour l’heure, seuls quelques photons ont été réceptionnés. Selon les chercheurs, c’est trop peu pour déterminer la nature du blocage des réflecteurs positionnés sur la surface lunaire. Des expériences répétées pourront en revanche nous permettre d’en apprendre davantage.
