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L’un des concepteurs originaux d’une expérience pionnière d’Apollo tente de créer une version améliorée pour les futures missions américaines lunaires. Une équipe dirigée par Doug Currie, professeur émérite de l’Université du Maryland (UMD), élabore actuellement une version plus précise de l’expérience Lunar Laser Ranging abandonnée par Apollo 11, 14 et 15 entre 1969 et 1971, et qui permet aux scientifiques de mesurer la distance entre la Terre à la Lune avec très grande précision.

Une version améliorée du réflecteur lunaire

Lorsque les astronautes d’Apollo 11 ont décollé de la Lune le 21 juillet 1969, ils ont laissé derrière eux un petit paquet d’expériences élémentaires qui ont aidé les scientifiques à rassembler des données auxquelles ils n’avaient jamais eu accès auparavant. Malgré un demi-siècle écoulé depuis cet évènement, l’une de ces expériences continue de fonctionner aussi bien que les premiers jours de son déploiement.
L’appareil en question est l’expérience Lunar Laser Ranging, qui consiste essentiellement en un plateau incliné contenant cent prismes de quartz de 3,8 cm. Ces prismes, également connu sous le nom de rétroréflecteurs, sont façonnés de manière à ce que le faisceau lumineux qui y est représenté soit reflété dans une série d’angles droits, puis soit renvoyé vers la Terre.
Cela signifie que lorsqu’un faisceau laser est émis depuis la Terre à l’endroit de la Lune où se trouve ce réseau de rétroréflecteurs, le faisceau est renvoyé vers l’arrière et parvient à son point de départ 2.5 secondes plus tard. Cela signifie que, dans des conditions idéales, le temps parcouru permettra de mesurer la distance de la Terre à la Lune avec une précision de 0,25 mm.
La nouvelle version permettra de prendre en compte des facteurs tels que la distorsion atmosphérique, les marées, les mouvements de la croûte terrestre et les effets relativistes. De plus les équations pour mesurer la distance fonctionnent également à l’envers, ce qui permet aux scientifiques de mesurer ces facteurs à l’aide du faisceau laser.

Grâce à ces appareils nous savons que la Lune se trouve à 384 467 km de la Terre

La NASA a laissé trois de ces engins sur la Lune et la France en a fourni deux autres pour les rovers sans pilote soviétiques Lunokhod dans les années 1970. Grâce à ces expériences, nous savons maintenant que la Lune se trouve à une distance moyenne de 384 467 kilomètres de la Terre et s’éloigne de nous à une vitesse de 3,8 cm par an. En outre, ils ont fourni la preuve que le noyau de la Lune était liquide ainsi que des mesures très précises de son orbite et de ce qui l’influence.
Selon l’équipe de l’UMD, la nouvelle version sera 100 fois plus précise que les versions précédentes. Il s’agit de l’une des 12 charges utiles scientifiques et technologiques de la NASA dans le cadre de son projet de services de charges utiles lunaires commerciaux (CLPS) visant à soutenir son programme Artemis afin que des astronautes américains retournent sur la Lune.
« Notre rétroréflecteur lunaire de prochaine génération est une version du XXIe siècle des instruments actuellement sur la Lune », a déclaré M. Currie. « Chaque installation d’un télémètre laser lunaire de nouvelle génération améliorera considérablement les capacités scientifiques et de navigation du réseau de rétroréflecteurs. Ces ajouts amélioreront les capacités de cartographie et de navigation pour les projets de la NASA qui vise à retourner sur la Lune et d’établir une présence humaine d’ici 2028.

Comprendre la nature de la matière noire

« Et cela renforcera également de manière significative la capacité des scientifiques à utiliser ce réseau pour mener des recherches scientifiques importantes, tels que de nouveaux tests de la relativité générale et d’autres théories de la gravité. De telles études pourraient nous aider à comprendre la nature de la mystérieuse matière noire, qui semble constituer environ 27% de l’Univers. »
Source : University of Maryland
Crédit photo : Pixabay