Le 5 octobre 2017, le vice-président Mike Pence a annoncé le plan de l'administration Trump de renvoyer des astronautes sur la Lune. À long terme, la NASA et plusieurs autres agences spatiales ont également l'intention d'y établir une base lunaire permanente. Cette base fournira non seulement des opportunités pour la science lunaire, mais facilitera les missions vers Mars et au-delà.
La seule question est de savoir où construire une telle base? Depuis de nombreuses années, la NASA, l'ESA et d'autres agences explorent la possibilité de tubes de lave stables comme site potentiel. Selon une nouvelle étude d'une équipe de scientifiques internationaux, la présence d'un tel tube a maintenant été confirmée dans la région de Marius Hills. Cet emplacement est susceptible d'être le site de futures missions lunaires, et pourrait même être le site d'un futur habitat lunaire.
En 2009, les données fournies par la Caméra Terrain à bord du JAXA SELENE le vaisseau spatial a indiqué la présence de trois énormes fosses sur la Lune. Ces fosses (alias «puits de lumière») étaient d'un intérêt particulier car elles étaient considérées comme des ouvertures possibles vers des canaux de lave souterrains. Depuis lors, la région de Marius Hills (où ils ont été trouvés) a été un point focal pour les astronomes et les scientifiques planétaires espérant confirmer l'existence de tubes de lave.
L'étude récente, intitulée «Détection de tubes de lave intacts à Marius Hills sur la Lune par SELENE (Kaguya) Lunar Radar Sounder», a récemment paru dans la revue Lettres de recherche géophysique. L'équipe était composée de membres de l'Institut JAXA des sciences spatiales et astronautiques (ISAS), de l'Université Purdue, de l'Université de l'Alabama, d'AstroLabs, de l'Observatoire national d'astronomie du Japon (NOAJ) et de plusieurs universités japonaises.
Ensemble, ils ont examiné les données de la SELENE le sondeur radar lunaire (LRS) de la mission à partir d’endroits proches du trou Marius Hills (MHH) pour déterminer si la région abritait des tubes de lave stables. Ces tubes sont un vestige du passé de la Lune, quand elle était encore volcaniquement active. Ces canaux souterrains sont censés être un emplacement idéal pour une colonie lunaire, et pour plusieurs raisons.
Pour commencer, leurs toits épais fourniraient un bouclier naturel contre le rayonnement solaire, les rayons cosmiques, les impacts météorologiques et les températures extrêmes de la Lune. Ces tubes, une fois enfermés, pourraient également être mis sous pression pour créer un environnement respirant. En tant que tel, trouver une entrée dans un tube de lave stable serait la première étape vers la sélection d'un site possible pour une telle colonie.
Comme Junichi Haruyama, chercheur principal à la JAXA et l'un des co-auteurs de l'étude, l'a expliqué dans un communiqué de presse de l'Université de Purdue:
"Il est important de savoir où et comment sont les gros tubes de lave lunaire si nous voulons construire une base lunaire. Mais connaître ces choses est également important pour la science fondamentale. Nous pourrions obtenir de nouveaux types d'échantillons de roche, des données de flux de chaleur et des données d'observation du séisme lunaire. »
Certes, le LRS n'a pas été spécifiquement conçu pour détecter les tubes de lave, mais pour caractériser les origines de la Lune et son évolution géologique. Pour cette raison, il n'a pas volé assez près de la Lune pour obtenir des informations extrêmement précises sur le sous-sol. Néanmoins, lorsque SELENE est passé près du trou Marius Hills, l'instrument a détecté un motif d'écho distinctif.
Ce modèle a été caractérisé par une diminution de la puissance d'écho suivie d'un grand second pic d'écho. Ces deux échos correspondent aux réflexions radar de la surface de la Lune, ainsi que du sol et du plafond du tube de lave ouvert. Lorsqu'elle a analysé ce modèle, l'équipe de recherche a interprété qu'il s'agissait d'un tube. Ils ont trouvé des modèles d'écho similaires à plusieurs endroits autour du trou, ce qui pourrait indiquer qu'il y a plus d'un tube de lave dans la région.
Pour confirmer leurs conclusions, l’équipe a également consulté les données de la mission GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) de la NASA. Composé de deux vaisseaux spatiaux, cet effort de collaboration a collecté des données de haute qualité sur le champ gravitationnel de la Lune entre 2011 et 2012. En utilisant des données GRAIL qui ont identifié des déficits de masse sous la surface, qui sont des preuves de cavernes, l'équipe a pu affiner sa recherche .
Jay Melosh, co-chercheur GRAIL et professeur émérite de sciences de la Terre, de l'atmosphère et des planètes à l'Université Purdue, était également co-auteur de l'article. Comme il l'a expliqué:
«Ils connaissaient la lucarne des Marius Hills, mais ils n'avaient aucune idée de la distance que cette cavité souterraine aurait pu parcourir. Notre groupe à Purdue a utilisé les données de gravité sur cette zone pour déduire que l'ouverture faisait partie d'un système plus vaste. En utilisant cette technique complémentaire du radar, ils ont pu déterminer la profondeur et la hauteur des cavités. »
Sur Terre, on a trouvé des tubes de lave stables qui peuvent s'étendre sur des dizaines de kilomètres. À ce jour, la plus longue et la plus profonde à découvrir est la grotte de Kazumura à Hawaï, qui fait plus d'un kilomètre (3 614 pieds) de profondeur et 65,5 km (40,7 mi) de long. Sur la Lune, cependant, les tubes de lave sont beaucoup plus grands, du fait que la Lune n'a qu'une fraction de la gravité terrestre (0,1654 g pour être exact).
Pour qu'un tube de lave soit détecté à l'aide de données gravimétriques, il devrait avoir plusieurs kilomètres de longueur et au moins un kilomètre de hauteur et de largeur. Étant donné que le tube de Marius Hills était détectable, il est probablement assez grand pour abriter une grande ville. En fait, lors d'une présentation à la 47e conférence lunaire et planétaire, des chercheurs de l'Université Purdue ont montré des données GRAIL qui indiquaient comment le tube sous le MHH pouvait être assez grand pour abriter Philadelphie.
Cette étude la plus récente a également fait l'objet d'une présentation à la 48e Conférence lunaire et planétaire. Des preuves similaires de possibles tubes de lave stables dans la mer de tranquillité ont également été obtenues par le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) en 2010. Cependant, cette dernière combinaison de données radar et gravimétriques a fourni l'image la plus claire à ce jour à quoi ressemble un tube de lave stable. comme.
Des preuves similaires de tubes de lave ont également été découvertes sur Mars, et peut-être même Mercure. Sur Mars en particulier, des chaînes de cratères, de larges éventails de lave, des puits de lumière et des tubes de lave partiellement effondrés indiquent tous la présence de tubes stables. Sur la base de cette dernière étude, une future mission sur la planète rouge (qui pourrait inclure la création d'un habitat) pourrait également entraîner l'investigation de ces caractéristiques.
En fait, les tubes de lave pourraient devenir un moyen par lequel une présence humaine est établie un jour dans le système solaire!
