Les missions Apollo de la NASA dans les années 1960 et 1970 ont servi non seulement à amener les Américains à atterrir sur la surface lunaire, mais aussi à répondre à des questions clés sur la lune auxquelles on ne pouvait répondre qu'en s'y rendant.

Comme c'est souvent le cas, ces réponses soulèvent parfois plus de questions ou, comme c'est le cas ici, un mystère permanent.

Lors des missions Apollo 15 et 17 en 1971 et 1972, les astronautes ont installé des sondes à deux endroits pour mesurer la température de la Lune sous la surface. Le programme Apollo a pris fin en 1972, mais des données brutes sur la température de surface de la Lune et quelques mètres en dessous ont été transmises par les sondes et enregistrées sur bande magnétique au Johnson Space Center de la NASA à Houston de 1971 à 1977.

En 1974, la température du sous-sol de la Lune a augmenté de façon inattendue, passant de -7 degrés Celsius à 2 degrés Celsius près des sondes. Les raisons possibles de ce changement ont été débattues par les scientifiques planétaires pendant des décennies. Le mystère n'a été approfondi que lorsque les bandes de la mission qui expliquaient les données de température de 1975 à 1977 ont été perdues.

Depuis huit ans, une équipe de chercheurs se consacre à la récupération des données perdues et à la résolution du mystère. Maintenant, vos conclusions et les données extraites de la mission Apollo qui n'avaient jamais été publiées auparavant peuvent voir le jour. L'étude a été publiée ce mois-ci dans le Journal of the American Geophysical Union.

Le but de l'expérience Apollo sur le flux de chaleur était de mesurer la vitesse à laquelle la lune perd de l'énergie thermique, a écrit dans un courriel l'auteur de l'étude Walter Kiefer, scientifique principal au Lunar and Planetary Institute de Houston.

"C'est important parce qu'il contrôle le taux d'activité géologique interne sur la Lune ", a dit M. Kiefer. "Par contexte, l'énergie thermique quittant la Terre contrôle la vitesse à laquelle les plaques géologiques de la Terre se déplacent, le développement des chaînes de montagnes, l'activité sismique et les éruptions volcaniques.

Une fois que les données de température originales ont été enregistrées sur bande, elles ont été remises aux scientifiques de la mission pour analyse et archivage. Mais les bandes de 1975 à 1977 n'ont jamais été archivées.

Le commandant de la mission Apollo 17 Eugene Cernan conduit le véhicule lunaire.

"Le mystère a persisté si longtemps parce que personne ne travaillait sur ce problème ", a dit Kiefer. "La NASA a commencé à récupérer les données des anciennes missions[Apollo et autres engins spatiaux] en 2010, lorsque notre équipe a commencé à travailler sur ce problème.

Un ensemble distinct de bandes d'archives a été trouvé au National Center for Records à Washington, D.C., contenant des données d'avril à juin 1975. Des journaux hebdomadaires qui comprenaient des relevés de température des sondes, allant de 1973 à 1977, ont été trouvés à l'Institut lunaire et planétaire de Houston pour combler les lacunes.

Mais les données devaient être récupérées à partir des anciennes bandes pour être utilisables et analysées. Ce processus a pris des années, mais les efforts de récupération des données ont été couronnés de succès.

Au moment de l'expérience initiale, les scientifiques de la mission ne s'attendaient pas à voir ce réchauffement sur le site de la sonde. Les données inattendues leur ont donné un sentiment d'incertitude.

"En ajoutant les nouvelles données à l'étude, nous comprenons maintenant les tendances des données et pouvons interpréter de façon fiable les résultats de l'expérience ", a dit M. Kiefer.

Une fois que toutes les pièces du puzzle de données ont été reconstituées, les chercheurs ont été en mesure d'analyser les scénarios suggérés ci-dessus pour découvrir ce qui a causé le réchauffement de la Lune.

Selon l'ensemble des données, le réchauffement s'est produit à la surface de la Lune et il a voyagé sous terre. Les chercheurs ont également pu observer les images récemment acquises par la caméra lunaire de l'orbiteur de reconnaissance sur les deux sites d'atterrissage.

Le seul scénario qui correspond à ce type de réchauffement est que ce sont les astronautes qui l'ont causé.

En conduisant un rover sur la surface, en marchant et en installant les sondes, ils ont perturbé la surface de la Lune, qui est recouverte de régolithe, une couche de poussière et de débris. Les images de la caméra montrent que ces trajectoires étaient plus sombres, ce qui réduisait leur albédo, ou la capacité de réfléchir la lumière du soleil dans l'espace.

"C'était très localisé dans les régions où les astronautes travaillaient beaucoup, a dit M. Kiefer. "Dans ces régions, les empreintes des astronautes ont légèrement assombri le régolithe lunaire[ou la terre], ce qui fait que le régolithe absorbe plus de lumière du soleil et se réchauffe. Il s'agissait d'une région de 50 à 100 mètres de diamètre dans la zone de déploiement de l'expérience et de tailles similaires ou plus petites dans la collecte d'échantillons est arrêté. À l'extérieur de ces zones, les astronautes n'ont eu que peu ou pas d'effet sur la sous-superformance.