La mission pionnière de la Chine visant à explorer la face cachée de la Lune continue de faire la lumière sur ce territoire relativement méconnu, les scientifiques utilisant des instruments à bord de la sonde spatiale non habitée Chang’e 4 pour jeter un coup d’œil sous la surface pour la première fois. Le module rover de la sonde a utilisé le radar embarqué pour pénétrer en profondeur dans la Lune afin d’aider les scientifiques à se faire une idée de sa structure souterraine, offrant ainsi de nouveaux indices sur son histoire mouvementée.

Image d’entête : l’astromobile (rover) chinoise Yutu 2, vu par l’atterrisseur Chang’e 4 sur la face cachée de la lune. (CNSA)

Succédant à Chang’e 3, qui a visité la Lune en 2013, Chang’e 4 est entrée dans l’histoire en atterrissant sur la face cachée de la Lune en janvier de l’année dernière, la première sonde spatiale à le réaliser. On pense que cette zone abrite d’anciens dépôts de glace d’eau, préservés par l’absence de lumière solaire directe, et la mission étudiera également la composition de la croûte et du manteau lunaires, ce qui permettra de mieux comprendre comment la Lune s’est formée il y a des milliards d’années.

L’atterrisseur Chang’e-4, vu par le rover Yutu 2. (CNSA)

Dans le cadre de cette mission, l’astromobile (rover) Yutu 2 de la sonde est équipé d’un radar à pénétration (de sol) lunaire, qui est conçu pour envoyer des signaux radio en profondeur à la surface de la Lune afin d’étudier les couches inférieures. L’équipe rapporte que cet appareil fonctionne particulièrement bien, le paysage indulgent permettant aux signaux radar d’atteindre des profondeurs de 40 mètres, soit environ 3 fois celles atteintes par Chang’E 3.

Selon l’auteur de l’étude, Li Chunlai, professeur de recherche et directeur général adjoint des Observatoires astronomiques nationaux de l’Académie des sciences chinoises (NAOC) :

Nous avons constaté que la pénétration du signal sur le site de CE-4 est beaucoup plus importante que celle mesurée par le précédent engin spatial, Chang’E-3, sur son site d’atterrissage proche. Le sous-sol du site d’atterrissage du CE-4 est beaucoup plus perméable aux ondes radio, et cette observation qualitative suggère un contexte géologique totalement différent pour les deux sites d’atterrissage.

Un radar à bord du rover Yutu-2 a aidé les scientifiques à reconstituer les couches situées sous la face cachée de la lune. (CLEP/ CRAS/ NAOC)

Ces images radar ont été recueillies pendant deux jours et fournissent la première image électromagnétique de la structure souterraine de la face cachée de la Lune. En les combinant avec les données tomographiques et les autres analyses, l’équipe a pu commencer à reconstituer la composition du sous-sol, en concluant qu’il est constitué de matériaux granulaires très poreux et de blocs de tailles variables. Les scientifiques pensent que c’est le résultat du passé violent de la Lune, où les météores et autres débris frappaient régulièrement à la surface et éjectaient des matériaux vers d’autres régions.

Toujours selon Li Chunlai :

Les résultats illustrent, d’une manière sans précédent, la distribution spatiale des différents produits qui contribuent à la séquence d’éjection et leurs caractéristiques géométriques. Ce travail montre que l’utilisation extensive du LPR pourrait grandement améliorer notre compréhension de l’histoire de l’impact lunaire et du volcanisme et pourrait apporter un nouvel éclairage sur la compréhension de l’évolution géologique de la face cachée de la Lune.

L’étude publiée dans Science Advances : The Moon’s farside shallow subsurface structure unveiled by Chang’E-4 Lunar Penetrating Radar et présentée sur le site de l’Académie chinoise des sciences : Digging into the Far Side of the Moon: Chang’E-4 Probes 40 Meters into Lunar Surface.