Buzz Aldrin déploie un sismomètre à la surface de la lune. Crédit image: NASA Cliquez pour agrandir
Pendant les missions Apollo Moon - entre 1969 et 1972 - les astronautes de la NASA ont placé des sismomètres sur leurs sites d'atterrissage pour détecter si la Lune a des tremblements de terre (tremblements de lune). L'équipement a principalement détecté des tremblements mineurs, mais il en a également connu des assez forts, mesurant plus de 5,5 sur l'échelle de Richter. Et ils ont duré très longtemps, se prolongeant parfois pendant 10 minutes. Si le prochain groupe d'astronautes va visiter la Lune pour une durée quelconque, ils auront besoin d'une base lunaire capable de résister au tremblement occasionnel.
Les astronautes de la NASA retournent sur la Lune et lorsqu'ils y arriveront, ils auront peut-être besoin d'un logement antisismique.
Telle est la conclusion surprenante de Clive R. Neal, professeur agrégé de génie civil et de sciences géologiques à l'Université de Notre Dame après que lui et une équipe de 15 autres planétologues ont réexaminé les données d'Apollo des années 1970. "La lune est sismiquement active", a-t-il déclaré à un rassemblement de scientifiques lors de la réunion du Groupe d'analyse lunaire (LEAG) de la NASA à League City, Texas, en octobre dernier.
Entre 1969 et 1972, les astronautes d'Apollo ont placé des sismomètres sur leurs sites d'atterrissage autour de la lune. Les instruments Apollo 12, 14, 15 et 16 retransmettaient fidèlement les données sur Terre jusqu'à leur extinction en 1977.
Et qu'ont-ils révélé?
Il existe au moins quatre types de séismes différents: (1) des séismes profonds à environ 700 km sous la surface, probablement causés par les marées; (2) les vibrations de l'impact des météorites; (3) tremblements de terre causés par l'expansion de la croûte glaciale lorsqu'elle est éclairée par le soleil du matin après deux semaines de nuit lunaire glaciale; et (4) des tremblements de lune peu profonds à seulement 20 ou 30 kilomètres sous la surface.
Les trois premiers étaient généralement doux et inoffensifs. Les tremblements de lune peu profonds, d'autre part, étaient des doozies. Entre 1972 et 1977, le réseau sismique Apollo en a vu 28; quelques-uns «ont enregistré jusqu'à 5,5 sur l'échelle de Richter», explique Neal. Un séisme de magnitude 5 sur Terre est suffisamment énergique pour déplacer des meubles lourds et fissurer du plâtre.
De plus, les tremblements de lune peu profonds ont duré remarquablement longtemps. Une fois qu'ils ont commencé, tout s'est poursuivi pendant plus de 10 minutes. «La lune sonnait comme une cloche», explique Neal.
Sur Terre, les vibrations des tremblements de terre disparaissent généralement en seulement une demi-minute. La raison est liée à l'altération chimique, explique Neal: «L'eau affaiblit la pierre, augmentant la structure de différents minéraux. Lorsque l'énergie se propage à travers une telle structure compressible, elle agit comme une éponge en mousse, elle amortit les vibrations. » Même les plus grands tremblements de terre cessent de trembler en moins de 2 minutes.
La lune, cependant, est sèche, fraîche et surtout rigide, comme un morceau de pierre ou de fer. Les tremblements de lune l'ont donc fait vibrer comme un diapason. Même si un tremblement de lune n’est pas intense, «il continue et continue», dit Neal. Et pour un habitat lunaire, cette persistance pourrait être plus importante que la magnitude d'un tremblement de lune.
«Tout habitat devrait être construit avec des matériaux quelque peu flexibles», de sorte qu'aucune fissure qui fuit ne se développerait. «Nous aurions également besoin de connaître le seuil de fatigue des matériaux de construction», c'est-à-dire combien de flexions et de secousses répétées ils pourraient supporter.
Qu'est-ce qui cause les tremblements de lune peu profonds? Et où se produisent-ils? "Nous ne sommes pas sûrs", dit-il. "Les sismomètres Apollo étaient tous dans une région relativement petite à l'avant de la lune, donc nous ne pouvons pas localiser [les emplacements exacts de ces tremblements de terre]." Lui et ses collègues ont de bonnes idées, parmi lesquelles les jantes de grands et relativement jeunes cratères qui peuvent parfois s'effondrer.
"Nous ignorons particulièrement les pôles lunaires", poursuit Neal. C'est important, car un emplacement candidat pour une base lunaire se trouve dans une région ensoleillée en permanence sur le bord du cratère Shackleton au pôle sud de la Lune.
Neal et ses collègues développent une proposition pour déployer un réseau de 10 à 12 sismomètres autour de la lune entière, afin de recueillir des données pendant au moins trois à cinq ans. Ce type de travail est nécessaire, estime Neal, pour trouver les endroits les plus sûrs pour les bases lunaires permanentes.
Et ce n'est que le début, dit-il. D'autres planètes peuvent également trembler: «La lune est un banc d'essai technologique pour établir de tels réseaux sur Mars et au-delà.»
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
