CAILLOUX COSMIQUES - Les premiers marcheurs lunaires ne sont pas revenus les mains vides de leurs expéditions lunaires. Un demi-siècle après leur retour sur Terre, que sont devenus les échantillons du programme Apollo et à quoi ont-ils servi ? Les réponses de LCI avec Frédéric Moynier, professeur de cosmochimie à l'Institut de Physique du Globe de Paris et à l'Université de Paris.
Même s'ils sont d'origine lunaire, ce sont les matériaux parmi les plus précieux sur Terre. Les astronautes du programme Apollo ont ramené dans leurs bagages des échantillons de roches pour les analyser. Un demi-siècle plus tard, ces morceaux de Lune ont encore des secrets à révéler. Grâce aux technologies du XXIe siècle, les scientifiques continuent en effet d’en apprendre davantage sur la "petite sœur" de la Terre et son histoire commune avec notre planète. La Nasa a d'ailleurs annoncé récemment son intention de mettre à leur disposition des échantillons d’Apollo XI encore jamais étudiés.
LCI a contacté Frédéric Moynier, professeur de cosmochimie à l'Institut de Physique du Globe de Paris et à l'Université de Paris, pour en savoir plus sur l’histoire de ce butin lunaire.
LCI : A quoi ressemble de la roche lunaire ?
Frédéric Moynier : Si l’on se fie uniquement à son apparence, une roche lunaire n’est pas très différente d’une roche terrestre. A l’œil, il est même quasiment impossible de distinguer ces pierres extraterrestres de celles que nous connaissons sur Terre. Certaines sont de nature basaltique et ressemblent à des cailloux de couleur grisâtre sans grand intérêt. Elles ont été récoltées dans les mers lunaires, les zones sombres que nous apercevons à la surface de notre satellite. La surface lunaire est également composée d’un autre type de roches qui se distingue des autres par sa couleur blanche. Ces cailloux, de nature calcique, forment la "croûte primordiale" de la Lune. Ils sont beaucoup plus anciens et datent de la période où la Lune s’est formée.
LCI : Entre 1969 et 1972, les astronautes des missions Apollo ont ramené 2.200 échantillons de matériaux lunaires. Que sont-ils devenus ?
Sur les 382 kg de roches lunaires ramenés par Apollo, 23 ont été détruits dans le cadre de travaux scientifiques. Et 61 ont été altérés car ils ont été manipulés afin d’être analysés. Il reste aujourd’hui 298 kg de roches lunaires, soit 3/4 du butin. Ces échantillons ont été prélevés sur un périmètre relativement restreint qui représente moins de 2% de la surface de la Lune. Ils sont totalement intacts. La plupart se trouvent dans un coffre-fort sécurisé du Lunar Sample Laboratory de la Nasa, au sein du Johnson Space Center, à Houston. Par précaution, une partie de ce trésor est aussi conservé à White Sands (Nouveau-Mexique). De ce fait, les échantillons sont dans les mêmes conditions qu’il y a un demi-siècle.
LCI : Pourquoi ?
Les Américains avaient anticipé le fait que ces échantillons pourraient servir au cours des décennies suivantes. Sans cela, les résultats des études menées a posteriori auraient été faussés. Les laboratoires utilisent aujourd’hui des technologies qui n’existaient pas à l’époque. De la même façon, les générations futures pourront encore les étudier.
LCI : En quoi ces échantillons ont-ils transformé notre connaissance de la Lune ?
Toutes les théories sur la formation de la Lune ont dû être reconsidérées après le retour des échantillons d’Apollo. Les scientifiques ont notamment pu comprendre la façon dont le satellite naturel de la Terre était né, pratiquement en même temps que la planète bleue il y a 4,4 milliards d'années, à la suite d'un énorme impact entre la jeune Terre et un planétoïde probablement de la taille de Mars appelé Théia. Avant Apollo, cette théorie était pourtant considérée comme la plus farfelue.
Nous continuons encore aujourd’hui de faire des découvertes à partir de ces échantillons. En 2010, une équipe de recherche américaine a par exemple trouvé de l’eau sous forme d’hydrogène à l’intérieur d’un minerai. Cette découverte a remis en cause notre idée de l’origine de l’eau sur sur la Lune et sur Terre. De plus, cette eau pourrait s’avérer très utile, notamment si nous construisons une base lunaire habitée par des scientifiques. Si la Lune devient une station relais, cela permettrait aussi d’alimenter les moteurs des fusées qui iront explorer le Système solaire.
Un morceau de la Terre retrouvé sur la Lune
LCI : L’étude de ces roches lunaires a également permis de révéler la présence de ressources stratégiques à la surface de la Lune. De l’eau, donc, mais surtout de l’hélium-3 et même des terres rares….
La question des ressources lunaires, notamment l’hélium-3, un élément extrêmement rare sur Terre mais qui serait présent en abondance sur le sol sélène, participe au regain d’intérêt pour l’exploration lunaire. Cet isotope permettrait, dans un avenir hypothétique mais peut-être pas si lointain que cela, d’alimenter des réacteurs de fusion pour créer de l’énergie dite propre. On parle également de la présence de métaux précieux, les fameuses terres rares. La présence de ces ressources est l’une des raisons pour laquelle les Chinois s’intéressent à la Lune.
LCI : Les astronautes des missions Apollo ont même ramené de la Lune une roche contenant un fragment provenant de la Terre. Ce serait la plus ancienne roche terrestre connue…
Ce fragment est issu d'une roche lunaire de 9 kg, baptisée la "grosse Bertha". Il est âgé de plus de 4 milliards d’années et probablement été arraché au sol de notre planète par un impact de météorite avant d’être transporté jusqu’à notre satellite. La Lune est une planète qui n’a pas d’activité depuis très longtemps, à la différence de la Terre où il y a du volcanisme et où les plaques tectoniques bougent les unes par rapport aux autres. Cela a eu pour effet d’effacer les traces de l’histoire précoce de notre planète. Sur la Lune, cet échantillon a pu conserver la mémoire de ce qui s’est passé au tout début de l’histoire de la Terre. Notre satellite est un peu comme un fossile.
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Les roches lunaires du programme Apollo sont considérées comme un trésor national aux Etats-Unis.
Frédéric Moynier
LCI : Le président américain Richard Nixon avait également offert en signe d'amitié universelle des souvenirs de la Lune à chaque pays de la planète, 135 à l'époque.
Les fragments offerts à la France se trouvent au Palais de la découverte, à Paris. Ces deux morceaux de Lune sont issus des missions Apollo XI et Apollo XVII (ndlr : seul le second est visible en permanence). Mais au total, seulement 300 g de roches lunaires ont été offerts par les Américains, ce qui représente moins de 1% du butin. Plusieurs dizaines de ces fragments de Lune ont disparu à la suite à de sombres histoires de trafics et de corruption. Mais cela ne représente que 0,01 % du total. Autant dire très peu.
LCI : En novembre 2018, trois échantillons prélevés lors d'une mission non habitée soviétique en 1970 ont été acquis lors d’une vente aux enchères pour 855.000 dollars. Peut-on acheter de la roche lunaire ?
Les roches lunaires du programme Apollo sont considérées comme un trésor national aux Etats-Unis. Ce butin appartient à l’Etat américain. Et il est donc impossible d’en acheter. Il y a quelques années, Thad Roberts, un étudiant en stage à la Nasa, avait dérobé des échantillons dans le coffre d’un laboratoire. Il a essayé de les vendre et a fini en prison. En revanche, il est possible d'acheter des fragments de météorites lunaires. On en trouve même sur eBay. Mais il faut faire très attention, car il y a beaucoup d’arnaques. Pour ce qui est du prix, cela peut monter jusqu’à 1.000 euros du gramme.