Le LEND russe à la recherche d'eau sur la Lune

Le 18 juin a été lancée la sonde américaine LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), avec à son bord un détecteur de neutrons russe, le LEND (Lunar Exploration Neutron Detector). Le LRO a été placé quelques jours après sur une orbite circumlunaire, à une altitude de 50 km. C'est à partir de là que le LEND tente de détecter la présence d'eau sur notre satellite.


La Lune, explique Youri Zaïtsev, de l'Institut de recherches spatiales, est un satellite naturel de la Terre. C'est probablement là que seront créées les premières bases extraterrestres. Or, l'homme aura impérativement besoin d'eau sur la Lune: d'oxygène, pour respirer, et d'hydrogène, pour fabriquer du combustible. S'il y a de l'eau sur la Lune, il ne sera pas nécessaire d'en acheminer depuis la Terre, et la colonisation de notre satellite s'en trouvera grandement simplifiée.

La mission LRO poursuit un triple objectif: étudier les meilleures régions pour un alunissage d'engins automatiques et habités ; explorer les ressources hydriques de la Lune et les ressources potentielles de son sous-sol en minéraux utiles ; étudier la situation radiative sur la Lune, et notamment son incidence sur l'homme.

Le fonctionnement du LEND repose sur le principe de l'enregistrement des neutrons secondaires qui surgissent dans la couche superficielle du sol, sur une épaisseur de 1 à 2 m, sous l'action des rayons cosmiques, et partent dans l'espace. Ce faisant, ces neutrons sont partiellement absorbés et freinés par les noyaux des principaux éléments constituant les roches. Le flux de neutrons qui ressort du sol dépend de la composition des matières constituant ce dernier et, en premier lieu, de la présence en son sein d'hydrogène ou de combinaisons en contenant. L'hydrogène étant l'un des principaux composants de l'eau, on peut alors évaluer la quantité de l'eau dans le sol.

L'utilisation des techniques de la spectroscopie neutronique permet non seulement de juger de la teneur du sol en hydrogène, et donc en glace d'eau, mais de l'état de cette eau, et de procéder à une évaluation de l'épaisseur de la couverture de glace. Ce résultat est atteint en procédant à une analyse comparative des mesures de flux de neutrons de différentes énergies. "Théoriquement, l'eau sous forme de glace ne peut exister que dans la région des pôles, au fond des cratères, où la lumière du soleil ne pénètre jamais et où peuvent donc s'être créés ce que nous appelons des "pièges à froid", explique Igor Mitrofanov. Mais pour trouver ces pièges, qui peuvent avoir une diagonale de seulement quelques dizaines de kilomètres, le LEND doit travailler en liaison avec les autres appareils, qui vont traiter avec une très grande précision les flux de neutrons se dirigeant vers les cratères de la Lune."

C'est donc prioritairement dans ces "pièges à froid", situés dans des cratères lunaires, que, grâce aux comètes, des amas de glace ou de givre auraient pu se constituer sur le sol lunaire. Et c'est là que les chercheurs espèrent détecter, grâce au LEND russe et aux autres appareils de LRO, la présence d'eau sur la Lune.