La Lune
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La Lune est le seul satellite de la Terre. La distance de la Lune à la Terre est en moyenne de 384 400 kilomètres. Le diamètre moyen de la Lune est de 3476 kilomètres. La masse de la Lune est de 1/81 de celle de la Terre.
La rotation de la Lune sur elle-même s'accomplit exactement dans le même temps et le même sens que la révolution sidérale, ce qui vaut à la Lune, de tourner toujours la même face vers le Terre. La Lune par sa surface pierreuse brille d'une lumière empruntée au Soleil.
L'intensité de la pesanteur à la surface de la Lune est relativement faible, elle représente environ 16,5% de celle qu'on observe à la surface de la Terre. Ainsi, les corps pèsent-ils six fois moins lourd sur la Lune que sur la Terre. Cette propriété valut aux astronautes du programme Apollo, de pouvoir se déplacer sur le sol lunaire sans trop de difficultés, malgré leur volumineux scaphandre et les importantes réserves d'oxygène qu'ils portaient sur le dos.
Observée à l'oeil nu, la surface de la Lune apparaît parsemée de taches sombres appelées mers par les premiers observateurs, qui avaient cru y voir des étendues d'eau liquide. Celles-ci correspondent à de vastes plaines, légèrement déprimées, plus ou moins ondulées et bordées de montagnes.
Les formations montagneuses sur la Lune, parfois groupées en véritables chaînes, y sont nombreuses, particulièrement en bordure des mers. Certains sommets atteignent des altitudes élevées, mais les montagnes lunaires s'apparentent aux massifs terrestres anciens, dépourvues de pics, elles présentent toujours des sommets arrondis, ainsi que l'a révélé l'exploration spatiale.
La crevasse Marius près du cratères Marius est la plus spectaculaire, dont les méandres s'étendent sur 250 kilomètres. Les cratères sont les formations les plus caractéristiques du relief lunaire. Ce sont des dépressions circulaires de dimensions variables. Les cirques désignent plus particulièrement les cratères les plus vastes, bordés de remparts montagneux.
Les petits cratères de 20 km et moins sont en général parfaitement circulaires, et leur rempart ne montre ni gradins concentriques ni trace de démantèlement. Leur flanc intérieur est abrupt, tandis qu'à l'extérieur ils présentent une pente assez douce. Leur arène est en forme de bol.
Le cirque Copernic a un diamètre de 90 km, avec un auréole de traînée rayonnantes claires et des chapelets de petits cratères qui l'environnent. On observe au centre du cirque Copernic un piton montagneux, dont l'altitude reste inférieur à celle du rempart. On estime à 900 millions d'années environ l'âge du cirque Copernic.
Le cirque Copernic possède un rempart massif et élevé, constitué d'une succession de gradins concentriques, relativement abrupt du côté de l'intérieur, où l'arène est situé à un niveau plus bas que la surface environnante. Le volume manquant étant précisément celui de la matière constituant le rempart.
Le champ de gravitation lunaire est trop faible pour retenir les éléments constitutifs d'une atmosphère. De nombreuses observations semblent indiquer que la Lune, n'est pas totalement dépourvue d'activité volcanique, des éjections gazeuses colorées ayant été observées dans quelques cratères.
Le sol de la Lune est recouvert d'une multitude de pierres du gros rocher au petit caillou, plus ou moins enfoncées dans une couche de poussière. La couleur du sol varie suivant l'angle d'éclairage, passant du gris cendré, lorsqu'il est éclairé à contre-jour, au brun chocolat, lorsqu'il reçoit perpendiculairement les rayons du Soleil. La poussière est constituée de fragments rocheux, mais renferme également quelques débris météoritiques et des sphérules de verre dont la présence a constitué une surprise totale.
La surface de la Lune subit des variations de température très importantes, de 125°C à -175°C, du fait de la lenteur de sa rotation, un point donné de sa surface est maintenu pendant deux semaines, soit exposé, soit caché du Soleil. La quasi absence d'atmosphère sur la Lune entraîne donc une amplitude thermique, pouvant atteindre 300°C en un point donné de la surface entre le jour et la nuit, contre quelques dizaines de degrés seulement sur la Terre.
Les seules influences de la Lune sur la Terre qui ont été véritablement prouvées sont d'origine gravitationnelle. Elles sont liées à l'attraction qu'exerce le globe lunaire sur notre planète. Cette attraction, combinée à celle du Soleil, détermine des déformations de la marée terrestre et produit des oscillations périodiques du niveau de la mer en marée océanique.
Par une extraordinaire coïncidence, la Lune est environ 400 fois plus petite que le Soleil, mais aussi 400 fois plus proche de la Terre, de sorte que les deux astres nous apparaissent dans le ciel pratiquement sous le même diamètre apparent. Ainsi, lorsque la Lune, dans son mouvement autour de la Terre, passe directement devant le Soleil pour nous le cacher pendant quelques minutes, nous avons une éclipse de Soleil. Dépendamment que le disque solaire est totalement ou partiellement masqué, on dit que l'éclipse est totale ou partielle.
Grâce au réseau de sismomètres mis en place lors des missions Apollo, on a procédé à une étude approfondie de la sismicité de la Lune. Les secousses d'origine interne qui l'affectent ont une intensité très faible. Aucune de celles qui ont été enregistrées n'a dépassé la magnitude 3, sur l'échelle de Richter, ce qui est à la limite de la perception humaine.
L'une des caractéristiques les plus remarquables des séismes lunaires est la profondeur à laquelle ils surviennent. La majorité des foyers se situe à une profondeur allant de 700 à 1100 kilomètres, alors que celle des foyers des séismes terrestres est comprise habituellement entre 3 et 70 kilomètres seulement et n'atteint qu'exceptionnellement 700 kilomètres.
Chacune des missions Apollo marquée par un atterrissage sur la Lune, comporta le dépôt sur le sol lunaire d'un ensemble d'appareils scientifiques. Six stations furent ainsi mises en place, sur des sites différents, entre juillet 1969 et décembre 1972.
La composition des stations dites ALSEP (Apollo Lunar Scientific Experiments Package), varia légèrement selon les missions, mais leurs instruments furent conçues pour effectuer des mesures sismiques, thermiques, magnétiques, gravifiques et particulaires (vent solaire, atmosphère, ionosphère, météorites).
Une station ALSEP type comportait une demi-douzaine d'instruments reliés, d'une part, à un générateur radio-isotomique alimenté au plutonium et d'autre part, à une station centrale, chargée de collecter les informations et de les acheminer vers la Terre au moyen d'un émetteur radio. La station devait également recevoir les ordres de télécommande permettant la mise en marche et l'arrêt des différents appareils.
Le 16 juillet 1969, Apollo 11 quitte la Terre et le 20 juillet, le module lunaire atterit dans la mer de la Tranquillité, où les astronautes recueilleront des échantillons de sol lunaire et installeront des appareils d'observation. Le 24 juillet, le véhicule spatial revient sur la Terre.
La succession régulière des phases de la Lune constitue, avec l'alternance du jour et de la nuit, le phénomène astronomique qui nous est le plus familier. La Lune n'émet pas de lumière par elle-même; elle ne fait que réfléchir et diffuser une fraction de celle qu'elle reçoit du Soleil. Elle offre toujours, de ce fait, un hémisphère obscur à l'opposé du Soleil et un hémisphère éclairé face au Soleil. Comme, d'autre part, elle gravite autour de la Terre, elle se présente sous divers aspects suivant sa position relative par rapport au Soleil et à notre planète.
Lorsqu'elle se trouve en conjonction avec le Soleil, c'est-à-dire entre le Soleil et la Terre, son hémisphère obscur nous fait face. Elle est alors invisible: c'est la Nouvelle Lune. Puis, peu à peu, au fur et à mesure de son déplacement autour de la Terre, son hémisphère éclairé devient visible. On n'en perçoit d'abord qu'un mince croissant, visible le soir. Celui-ci, de jour en jour, s'épaissit et reste visible de plus en plus tard.
Une semaine environ après la Nouvelle Lune, la moitié de l'hémisphère lunaire éclairé peut être aperçue: c'est le Premier Quartier, observable durant toute la première moitié de la nuit. Son orientation par rapport au Soleil et à la Terre continuant à se modifier, la Lune présente ensuite un aspect intermédiaire qui évolue jusqu'à la Pleine Lune. A ce stade, la Lune se trouve en opposition avec le Soleil, c'est-à-dire à l'opposé du Soleil par rapport à la Terre, et elle tourne vers notre planète la totalité de son hémisphère éclairé. Elle apparaît alors comme un disque qui brille toute la nuit.
Puis l'obscurité envahit progressivement les régions qui étaient apparues les premières, après la Nouvelle Lune. Sept jours environ après la Pleine Lune, on ne distingue plus, à nouveau, que la moitié du disque: c'est le Dernier Quartier, observable pendant la seconde moitié de la nuit. Puis, au fil des jours, la portion visible se réduit à un croissant, qui s'amincit progressivement. Lorsqu'il disparaît enfin, c'est que la Lune est revenue en face du Soleil. Un nouveau cycle lunaire commence.
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