Pourquoi le pôle sud de la Lune est devenu LA priorité des astronautes pour les prochaines décennies

La mission Artemis II a captivé le monde en avril, et l’exploration lunaire est loin d’être terminée. Les scientifiques se tournent vers le pôle Sud de notre satellite, là où des astronautes devraient un jour fouler le sol.

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Les images et récits rapportés par Artemis II, de retour sur Terre le 10 avril, nous ont tous laissés sans voix. Les regards se portent désormais vers Artemis III et IV, dont les objectifs ont récemment évolué.
Fin février, la NASA a annoncé vouloir ajouter une mission supplémentaire. À l’origine, Artemis III devait atterrir sur la Lune en 2028. Elle est désormais prévue pour 2027 et restera en orbite autour de la Terre. Elle a plusieurs buts :

• Rendez-vous et amarrage avec un ou les deux atterrisseurs lunaires en développement (SpaceX et Blue Origin)
• Essais de vol avec ce ou ces véhicules
• Vérification complète des systèmes de support de vie, de communication et de propulsion
• Test des nouvelles combinaisons pour les activités extravéhiculaires

C’est la mission Artemis IV, prévue pour 2028, qui posera des humains sur la Lune. Elle cible le pôle Sud lunaire.

Une cible stratégie

Le programme Artemis cherche à établir une présence humaine permanente sur la Lune, pour élargir l’exploration spatiale et préparer de futures missions vers Mars.

Le pôle Sud lunaire s’impose comme site de prédilection pour deux raisons. Ses crêtes montagneuses bénéficient d’un ensoleillement presque ininterrompu, idéal pour y construire une base grâce à une source d’énergie solaire stable.

Deuxièmement, en 2009, la mission LCROSS a confirmé la présence de glace d’eau dans les cratères perpétuellement ombragés des pôles lunaires. Cette glace pourrait fournir de l’eau et de l’oxygène aux astronautes, mais aussi produire de l’hydrogène pour la propulsion des fusées.

Ce concept, baptisé « l’utilisation des ressources sur place », est central dans l’exploration humaine à long terme : tirer parti des ressources lunaires sans dépendre des approvisionnements depuis la Terre. Il a déjà été expérimenté sur Mars. L’instrument MOXIE, embarqué sur le rover Perseverance, a prouvé qu’il pouvait extraire de l’oxygène à partir du CO2 de l’atmosphère martienne — une ressource potentiellement indispensable pour les astronautes explorant la planète rouge.

Une première visite humaine

Les humains n’y sont jamais allés jusqu’à présent. La mission Chandrayaan-3 de l’organisation indienne de recherche spatiale (ISRO) a atterri près du pôle Sud lunaire le 23 août 2023. L’Inde a été la première nation à réaliser un atterrissage en douceur dans cette région.

Depuis, la compagnie américaine Intuitive Machines a atterri deux missions dans cette région lunaire : Odysseus/IM-1 en février 2024 et Athena/IM-2 en mars 2025. Ces deux missions ont été les atterrissages les plus proches du pôle Sud de la lune jamais réalisés. Malheureusement, elles ont toutes les deux subi des anomalies peu après leur atterrissage. Leur impact scientifique a donc été sévèrement limité.

Missions dangereuses

Le pôle Sud lunaire est un environnement aride et hostile. Les contrastes thermiques y sont saisissants : les zones baignées de lumière solaire peuvent atteindre plus de 50 °C, tandis que les régions dans l’ombre affichent des températures extrêmement basses. Certains cratères abritent des zones d’ombre permanente, jamais exposées au Soleil depuis des milliards d’années, où le mercure descend en dessous de -200 °C. C’est l’un des endroits les plus froids de tout notre système solaire !

Les capteurs embarqués à bord des véhicules lunaires s’appuient sur les contrastes visuels entre les éléments du paysage pour guider la navigation lors de l’atterrissage. Même avec des capteurs de dernière génération, la combinaison des reliefs et des conditions d’éclairage complique l’identification visuelle du sol lunaire durant cette étape critique.

Grandes découvertes

Le bassin d’Aitken, situé dans la région polaire sud de la Lune, est l’un des bassins d’impact les plus anciens, étendus et profonds du Système solaire. Cette zone offre une opportunité rare d’analyser des matériaux intacts des premières heures de la Lune et du Système solaire. L’extraction de carottes de forage pourrait mener à des découvertes majeures.

Ces échantillons témoigneraient de 4,5 milliards d’années d’histoire du Système solaire. Une théorie répandue suggère qu’une jeune Terre est entrée en collision avec une planète de la taille de Mars.

Cet impact aurait projeté des fragments des deux corps célestes dans l’espace. Certains auraient été capturés par le champ gravitationnel terrestre, donnant naissance à notre Lune. Une telle découverte approfondirait notre compréhension de la formation de notre planète, ainsi que de la composition et des origines du Système solaire.