La Lune tient une place particulière pour l'humanité, avec des caractéristiques uniques dans le système solaire. De fait, la question de son origine se pose.
Plusieurs hypothèses ont été avancées pour expliquer l'origine de la Lune :
Les missions Apollo ont apporté des données cruciales pour comprendre l'origine de la Lune:
L'hypothèse de l'impact géant est actuellement la plus favorisée. Elle suggère qu'un corps céleste de la taille de Mars, nommé Théia, aurait percuté la Terre primitive. Les débris de cette collision se seraient ensuite agglomérés pour former la Lune.
Des simulations montrent que le noyau de Théia retomba sur Terre et s'y incorpora. Elles montrent également que la Lune est constituée d'une part significative du manteau de Théia.
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L'énergie de l'impact aurait fait fondre une grande partie de la Terre et de Théia, formant un disque de magma autour de la Terre. La Lune se serait ensuite formée à partir de ce disque.
Malgré les avancées, des questions subsistent :
Le système Terre-Lune est devenu un véritable laboratoire depuis les premiers tirs lasers réalisés dans l’été 1969. La mesure du temps de vol des photons entre une station sur Terre et un des rétro-réflecteurs à la surface de la Lune a permis de construire une série temporelle de données s’étalant sur plus de 50 années (de 1969 à aujourd’hui), qui est aujourd’hui précise au niveau centimétrique sur la distance Terre-Lune.
Une telle précision sur l’évolution de la distance entre la Terre et son satellite permet en principe de révéler des effets subtils liés à la symétrie de l’espace-temps. Une équipe a pu analyser ces données extrêmement précises dans le cadre du formalisme SME et confirmer que l’espace-temps, dans l’environnement terrestre, est tel qu’il est prédit par la théorie de la relativité générale, c’est-à-dire en accord avec les symétries de Lorentz et CPT.
En effet, la mesure du temps de vol des photons entre une station sur Terre et un des rétro-réflecteurs à la surface de la Lune, a permis de construire une série temporelle de données s’étalant sur plus de 50 années (de 1969 à aujourd’hui) et qui est aujourd’hui précise au niveau centimétrique sur la distance Terre-Lune.
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La distance terre-lune et de ses variations sont mesurées en envoyant une impulsion laser brève du sol terrestre vers un réflecteur lunaire. La distance D est calculée par la formule D = cτ / 2, où c est la vitesse de la lumière et τ le temps aller et retour correspondant.
La turbulence atmosphérique est un facteur important. La propagation rectiligne du faisceau laser est affectée par la traversée de l'atmosphère.
Les réflecteurs lunaires ont été déposés par les missions Appolo et Lunakhod dans les années 1970. Ils sont constitués d'un ensemble de prismes dièdres perpendiculaires entre eux.
La détermination de plus en plus précise de l'orbite et des mouvements de la lune permet des applications diverses, en astronomie, géophysique et physique fondamentale.
Les mesures de distance Terre-Lune offrent la possibilité de vérifier les lois physiques fondamentales de la gravité. Elles permettent de tester les prédictions de la théorie de la relativité générale d'Einstein.
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La course à la lune fut le tournant de la compétition entre les deux superpuissances. Le gouvernement de John Fitzgerald Kennedy mit en branle des changements dans les organisations à vocation spatiales.
Juste après le vol de Youri Gagarine, une réunion eut lieu entre le gouvernement et la NASA, au cours de laquelle fut décidé que l'étape suivante de la course devait être l'envoi d'hommes sur la lune. Cette décision fut annoncée au monde le 12 septembre 1962, lors du discours de Kennedy devant le congrès américain.
Pour prospecter le terrain, plusieurs sondes furent lancées en direction de la Lune : ce furent les missions Ranger, Surveyor et Lunar Orbiter. Le programme Surveyor se déroula de 1966 à 1968, les sondes étant destinées aux essais d'atterrissage en douceur sur la Lune. Les cinq sondes Lunar Orbiter furent lancées de 1966 à 1967, dans le but d'étudier et cartographier la Lune depuis orbite, et ainsi de trouver des sites d'atterrissage pour les missions Apollo.
Aux États-Unis, l'envoi d'hommes sur la Lune devait être fait par l'ensemble fusée Saturn et vaisseau Apollo. Le vaisseau Apollo était constitué du CSM (Command and Service Module) et du LM (Lunar Module), tirés par la même fusée Saturn.
Le premier tir de la Saturn (à vide) eut lieu le 27 octobre 1961, et fut suivi par divers essais. Lors du test au sol du vaisseau Apollo 1, le 27 janvier 1967, un incendie se déclara dans le module, tuant les trois astronautes. Le vaisseau Apollo fut donc modifié, doté de matériaux ininflammables et d'un sas s'ouvrant vers l'extérieur.
Apollo 8 contourna la Lune avant de revenir sur Terre. En mai 1969, Apollo 10 se mit en orbite lunaire et testa toutes les manœuvres conçues pour l'alunissage.
Enfin le 21 juillet 1969, Apollo 11 dépose le module Eagle sur la mer de la Tranquillité. Neil Armstrong et Buzz Aldrin sont les premiers hommes à marcher sur la Lune. La mission Apollo 11, réussie quelques mois avant la date butoir donnée par Kennedy, est aujourd’hui encore considérée comme l’événement le plus important de la conquête spatiale.
Le programme Apollo va se poursuivre jusqu’à la mission numéro 17, de décembre 1972. Au total, une douzaine d’astronautes américains se sont déplacés, à pied ou en jeep, à la surface de la Lune, et ont rapporté 382 kilos de roches lunaires extraites de six régions différentes.
Un grand nom domine l’histoire de la vulgarisation scientifique au XIXe siècle : Jules Verne. Une vue perçante et presque prophétique sur l’avenir de la science, un style inégal mais varié, cursif, parfois splendide, un intérêt habilement ménagé, le talent de rendre dramatiques et de faire toucher du doigt les conséquences des théories les plus abstraites, enfin, un humour très réel et beaucoup de vie dans ses personnages, telles sont les qualités que l’on aime dans Jules Verne.
Pendant la guerre fédérale des États-Unis (1862-1863), un club très influent se créa à Baltimore ; c’était le Gun-Club, ou club-canon, qui n’admettait dans son sein que des balisticiens et des artilleurs. La paix vint, malheureusement, pour ces artilleurs, et l’ennui accablait le Gun-Club, lorsque Barbicane eut une idée magnifique : envoyer un boulet dans la lune !
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