La Lune

 

La Lune est parfaitement observable à l'oeil nu, ou encore mieux, dans un petit instrument. Un instrument de diamètre plus important permettra d'y voir de très nombreux détails qu'une vie entière ne suffirait pas à observer. C'est un spectacle sans cesse renouvelé de jour en jour, au cours de sa course autour de notre planète. Aujourd'hui son origine reste encore assez mystérieuse.

Notre unique satellite naturel a une période de révolution de 27 jours 7 heures et 43 minutes. Le demi grand axe de son orbite est de 584 400 km. Elle est inclinée de 5° 9' sur le plan de l'écliptique et sa rotation synchrone avec la Terre nous en montre toujours la même face, bien que des effets de libration nous permet de percevoir 59% de sa surface. La Lune s'éloigne actuellement de la Terre à raison d'environ 1,2 m/siècle. Sa surface rocheuse est parsemée de cratères. Elle ne possède ni eau ni atmosphère. Pendant 800 millions d'années, la Lune a connu une intense activité volcanique qui s'est achevée il y a 3,1 milliards d'années.

Quelques données :

Distance moyenne à la Terre
384 401 km
Libration apparente en longitude
7° 54'
Distance en temps lumière
1,28 seconde
Libration apparente en latitude
6° 50'
Eloignement minimal (périgée)
356 400 km
Inclinaison du plan équatorial
1° 32,5'
Eloignement maximal (apogée)
406 700 km
Diamètre
3 476 km
Excentricité de l'orbite
0,0549
Circonférence à l'équateur
10 920 km
Diamètre apparent moyen
30' 05,2''
Magnitude à la pleine Lune
- 12,55
Volume
21,99 x 109 km3
Révolution sidérale
27,321661 jours
Densité moyenne
3,341 g/cm-3
Révolution synodique
29,530588 jours
Vitesse de libération
2,38 km/s
Mois anomalistique
27,554550 jours
Température
de -185° à +130°
Vitesse orbitale moyenne
1,023 km/s
Superficie globale des mers
16,9 %
Vitesse apparente
33'/h
Intensité de la lumière réfléchie sur Terre
0,25 lux
   

 

L'exploration de la Lune fit l'objet de missions spatiales avec ou sans équipage, tout au long de la seconde moitié du XXème siècle. Les Etats-Unis et l'ex-Union Soviétique, poussés par la "course vers l'espace", investirent de grosses sommes d'argent et impliquèrent de nombreuses personnes dans la conception du premier alunissage d'un engin habité. Plus de 40 sondes spatiales furent envoyées sur la Lune. Douze hommes y ont marché et plus de 500 kg d'échantillons en furent rapportés sur Terre. La mission soviétique Luna 3, en 1959, fut à l'origine de la première vue de la face cachée de la Lune, mais il fallut attendre 1966 pour atterrir en douceur sur la surface lunaire et en rapporter les premières images, mission réalisée par Luna 9. Quelques mois plus tard, en avril 1966, la sonde spatiale américaine Surveyor 1 réussissait également un alunissage. Avant d'envoyer des hommes sur la Lune, il fallait évidemment s'assurer que l'équipage pourrait en repartir et revenir sur la Terre sans aucun risque. Apollo 8 fut le premier vol lunaire habité, mission réalisée entre le 21 et le 27 décembre 1968. Cette réussite fut suivie par la descente, en 1969, des astronautes Stafford et Cernan, dans le module lunaire, à une distance de 50 000 pieds (environ 16,5 km) de la Lune. Enfin, le 20 juillet 1969, Armstrong et Aldrin sortirent du module lunaire et furent ainsi les premiers humains à marcher sur la Lune. Le programme Apollo, mission habité d'alunissage, se poursuivit jusqu'en décembre 1972, lorsque l'équipage d'Apollo 17 demeura 75 heures sur la Lune.
Les missions Apollo démontrèrent qu'il était possible, pour des êtres humains, de visiter d'autres corps de l'espace ; cependant, le coût d'un engin habité est difficile à justifier quand l'alternative, c'est-à-dire une sonde spatiale équipée de robots, est moins onéreuse, moins risquée et dans un certain sens plus efficace. La première carte topographique de l'ensemble de la Lune fut réalisée à partir des données altimétriques collectées par Clementine, sonde spatiale légère ayant gravité autour de la Lune entre le 6 février et le 5 mai 1994. Le nom officiel de Clementine était "Deep Space Probe Science Experiment" ; elle avait pour but de cartographier la surface avec une résolution comprise entre 125 et 250 mètres. Entre le 6 janvier 1998 et le mois d'août 1999, Lunar Prospector gravite sur une orbite polaire, à une altitude moyenne de 100 kilomètres. Cette mission avait pour but de poursuivre la recherche d'eau à la surface de la Lune, travail initié par Clementine. L'éventualité d'une base habitée permanente sur la Lune dépend de la possibilité d'extraction d'eau de la surface. Prospector détecta des signes prouvant la présence de glace dans les régions polaires, constamment dans l'ombre. En août 1999, Lunar Prospector, à court de carburant, fut délibérément envoyée s'écraser dans un cratère, dans l'espoir de fournir de nouvelles preuves de la présence d'eau sur la Lune.

 

 

 

 

 

Le mécanisme des phases de la Lune est simple. La Lune n'émet pas de lumière mais réfléchit et diffuse une partie de celle qu'elle reçoit du Soleil. Elle offre donc un hémisphère obscur à l'opposé de celui-ci. Lorsqu'elle se trouve en conjonction avec le Soleil, entre le Soleil et la Terre, son hémisphère obscur nous fait face et elle nous est invisible. C'est la nouvelle Lune. Puis, peu à peu, son hémisphère éclairé devient visible, d'abord sous forme d'un fin croissant, qui va grandissant jour après jour, jusqu'au premier quartier. Puis en opposition, c'est à dire à l'opposé du Soleil, nous la voyons comme un disque brillant. C'est la pleine Lune. Ensuite le phénomène s'inverse.

Le cycle des phases lunaires (lunaison) dure 29,5 environ. Mais on est amené à distinguer différents types de révolutions, basées sur des repères distincts. La révolution sidérale est l'intervalle de temps qui sépare 2 conjonctions consécutives par rapport à une même étoile. Elle vaut en moyenne 27 j 7 h 43 min 11,5 s. La révolution synodique est l'intervalle de temps qui sépare 2 conjonctions consécutives par rapport au Soleil, c'est à dire 2 nouvelles Lunes consécutives. Elle vaut en moyenne 29 j 12 h 44 min 2,8 s. La révolution tropique est l'intervalle de temps qui sépare 2 conjonctions consécutives par rapport au point vernal. Elle vaut en moyenne 27 j 7 h 43 min 4,7 s. La révolution anomalistique est l'intervalle de temps qui sépare 2 passages consécutifs de la Lune au périgée. Elle vaut en moyenne 27 j 13 h 18 min 33,1 s. La révolution draconitique est l'intervalle de temps qui sépare 2 passages consécutifs de la Lune au noeud ascendant de son orbite. Elle vaut en moyenne 27 j 5 h 5 min 35,8 s.

 

 

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