La pleine lune. Crédit d'image: Robert Gendler. Cliquez pour agrandir
La lune est tout à fait familière. Nous le voyons tout le temps, dans le ciel bleu pendant la journée, parmi les étoiles et les planètes la nuit. Chaque enfant connaît les contours des mers de lave de la lune: ils retracent l'Homme dans la Lune ou, parfois, un Lapin.
Cette familiarité va au-delà des apparences. La lune est en fait de la Terre. Selon les théories modernes, la lune est née il y a environ 4,5 milliards d'années lorsqu'un astéroïde surdimensionné a frappé notre planète. La matière de la Terre elle-même a filé dans l'espace et s'est fusionnée dans notre satellite géant.
Pourtant, lorsque les astronautes d'Apollo sont entrés dans cette pièce familière, ils ont découvert qu'elle ne semblait familière. De la poussière chargée électriquement à leurs pieds au ciel noir d'encre au-dessus, la lune qu'ils ont explorée était totalement étrangère.
Il y a trente ans, leurs étranges expériences étaient aussi connues du public que l'Homme sur la Lune. Plus maintenant. Beaucoup des meilleurs contes d'Apollon se sont estompés avec le temps. Même le personnel de la NASA en a oublié certains.
Maintenant, avec la NASA retournant sur la lune à la recherche de nouveaux contes et trésors, nous revisitons certains des anciens, avec une série d'histoires [protégées par e-mail] appelées "Apollo Chronicles". Celui-ci, le premier, explore la simple question des ombres.
Le prochain jour ensoleillé, sortez à l'extérieur et regardez à l'intérieur de votre ombre. Ce n'est pas très sombre, non? De l'herbe, du trottoir, des orteils - quoi qu'il y ait dedans, vous pouvez très bien voir.
La lumière intérieure de votre ombre vient du ciel. Les molécules de l'atmosphère terrestre diffusent la lumière du soleil (bleu plus que rouge) dans toutes les directions, et une partie de cette lumière atterrit dans votre ombre. Regardez vos empreintes ombragées sur de la neige fraîche et ensoleillée: elles sont bleues!
Sans le ciel bleu, votre ombre serait étrangement sombre, comme un morceau de nuit qui vous suit. Bizarre. Pourtant, c'est exactement comme ça sur la Lune.
Pour visualiser l'expérience des astronautes d'Apollo, imaginez le ciel devenir complètement et complètement noir tandis que le soleil continue de briller. Votre silhouette s'assombrit, vous disant «vous n'êtes plus sur Terre».
Les ombres ont été l'une des premières choses que l'astronaute d'Apollo 11, Neil Armstrong, a mentionné lorsqu'il est entré sur la surface de la lune. "Il fait assez sombre ici dans l'ombre [du module lunaire] et un peu difficile pour moi de voir que j'ai de bonnes bases", a-t-il déclaré par radio à la Terre.
L'Aigle avait atterri sur la mer de tranquillité avec son casier d'équipement externe, un compartiment de rangement appelé «MESA», à l'ombre du vaisseau spatial. Bien que le soleil brille autour d'eux, Armstrong et Buzz Aldrin ont dû travailler dans l'obscurité pour déployer leur caméra de télévision et divers outils de géologie.
«Il est très facile de voir dans l'ombre après une adaptation pendant un certain temps», a noté Armstrong. Mais, a ajouté Aldrin, "les allers-retours continus entre la lumière du soleil et l'ombre doivent être évités, car cela vous coûtera un certain temps en termes de capacité de perception."
Vraiment, les ombres de lune ne sont pas absolument noires. La lumière du soleil réfléchie par le terrain légèrement arrondi de la lune fournit une faible illumination, tout comme la Terre elle-même, qui est une source secondaire de lumière dans le ciel lunaire. Compte tenu de suffisamment de temps pour s'adapter, un astronaute pouvait voir presque n'importe où.
Presque. Considérez l'expérience des astronautes d'Apollo 14 Al Shepard et Ed Mitchell:
Ils venaient d'atterrir à Fra Mauro et déchargeaient activement le module lunaire. Sortit l'ALSEP, un groupe d'expériences boulonné sur une palette. Les objets sur la palette étaient maintenus par des «boulons Boyd», chaque boulon encastré dans un manchon servant à guider l'outil de manipulation universel, une sorte de clé d'astronaute. Shepard insérait l'outil et lui donnait une torsion pour libérer le boulon - simple, sauf que les manches se remplissaient rapidement de poussière de moond. L'outil n'irait pas jusqu'au bout.
La manche faisait sa propre petite ombre, alors «Al la regardait, essayant de voir à l'intérieur. Et il ne pouvait pas rentrer l'outil et ne pouvait pas le faire sortir - et il ne pouvait pas le voir », se souvient Mitchell.
"Rappelez-vous", ajoute Mitchell, "sur la surface lunaire, il n'y a pas d'air pour réfracter la lumière - donc à moins que vous n'ayez la lumière directe du soleil, il n'y a aucun moyen en enfer de voir quoi que ce soit. C'était juste d'un noir absolu. C'est un phénomène étonnant sur une planète sans air. "
(Finalement, ils ont résolu le problème en retournant toute la palette et en secouant la poussière de lune. Certains des boulons Boyd, desserrés mieux qu'ils ne le pensaient, ont également plu.)
De minuscules petites ombres dans des endroits inattendus contrarieraient les astronautes tout au long du programme Apollo - un boulon ici, une jauge d'oxygène encastrée là-bas. C'étaient des nuisances mineures au travail, la plupart du temps, mais les astronautes étaient jaloux des minutes perdues de leurs explorations.
Les ombres peuvent aussi être malicieuses:
Les astronautes d'Apollo 12 Pete Conrad et Al Bean ont atterri dans l'océan des tempêtes à seulement 600 mètres de Surveyor 3, un vaisseau spatial robotique envoyé par la NASA sur la Lune trois ans plus tôt. L'un des principaux objectifs de la mission Apollo 12 était de visiter Surveyor 3, de récupérer sa caméra de télévision et de voir à quel point l'engin avait bien résisté à l'environnement lunaire. L'arpenteur 3 était assis dans un cratère peu profond où Conrad et Bean pouvaient facilement y accéder - du moins c'est ce que pensaient les planificateurs de mission.
Les astronautes ont pu voir Surveyor 3 depuis leur module lunaire Intrepid. «Je me souviens de la première fois que je l'ai regardé», se souvient Bean. «Je pensais que c'était sur une pente de 40 degrés. Comment allons-nous descendre là-bas? Je me souviens que nous en parlions dans la cabine, que nous devions utiliser des cordes. »
Mais «il s'est avéré que [le sol] était vraiment plat», a répliqué Conrad.
Qu'est-il arrivé? Lorsque Conrad et Bean ont atterri, le soleil était bas dans le ciel. Le haut de Surveyor 3 était éclairé par le soleil, tandis que le bas était dans une obscurité profonde. "J'ai été dupe", dit Bean, "parce que, sur Terre, si quelque chose est ensoleillé d'un côté et très sombre de l'autre, il doit être sur une pente énorme." En fin de compte, ils ont descendu une pente douce de 10 degrés jusqu'à Surveyor 3 - aucune corde requise.
voir légendeUne dernière torsion: lorsque les astronautes ont regardé l'ombre de leur propre tête, ils ont vu une lueur étrange. Buzz Aldrin a été le premier à signaler "? [Il y a] un halo autour de l'ombre de mon casque." Armstrong en avait un aussi.
C'est «l'effet d'opposition». L'expert en optique atmosphérique Les Cowley explique: «Les grains de poussière de moond se collent pour former des structures en forme de tour moelleuses, appelées« châteaux de fées », qui projettent des ombres profondes.» Certains chercheurs pensent que la surface lunaire est parsemée de ces tours microscopiques. "Directement en face du soleil", poursuit-il, "chaque tour à poussière cache sa propre ombre et cette zone semble plus lumineuse en contraste avec l'environnement."
Cela semble simple? Ce n'est pas. D'autres facteurs ajoutent à l'éblouissement. La surface lunaire est parsemée de sphérules vitreuses (pensez-y comme des gouttes de rosée lunaire) et de minéraux cristallins, qui peuvent refléter la lumière du soleil vers l'arrière. Et puis il y a une "rétrodiffusion cohérente" - des taches de poussière de moondes plus petites que la longueur d'onde de la lumière diffractent la lumière du soleil, diffusant les rayons vers le soleil. «Personne ne sait quel facteur est le plus important», explique Cowley.
Nous pouvons expérimenter l'effet d'opposition ici sur Terre, par exemple, en regardant loin du soleil dans un champ de hautes herbes rosées. Le halo est là, mais notre ciel bleu vif tend à diminuer le contraste. Pour un effet complet, vous devez aller sur la Lune.
Halos lumineux; ombres époustouflantes; châteaux de fées en moondust. Les astronautes d'Apollo ont en effet découvert un monde étrange.
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
