Lundi devrait être un jour de grandes premières pour la NASA. Les astronautes d’Artemis II sont en voie d’arriver au paroxysme de leur mission.

Ils s'apprêtent à survoler la face cachée de la Lune, ce qui leur permettrait d’observer certaines régions de cet astre mieux que quiconque auparavant, en plus d'atteindre le point le plus éloigné de la Terre que l’humain ait jamais atteint.

Bien plus qu’une célèbre source d’inspiration pour les Pink Floyd et Robert Lepage de ce monde, la face cachée est une mine d’or d’informations sur l’histoire de la Lune.

Que représente-t-elle, exactement? Et à quoi bon l’observer à l’œil nu? Voici ce qu'il faut savoir en vue de cette étape cruciale.

Pourquoi la Lune a-t-elle une face cachée?

Même si la Lune est en rotation, il y a toujours une face de cet astre qui ne peut être vue depuis la Terre.

Ce phénomène est appelé la rotation synchrone : la Lune prend le même temps à faire un tour sur elle-même qu’à faire un tour autour de la Terre, soit 27,3 jours. Elle présente donc toujours la même face tournée vers notre planète.

La Lune prend le même temps à faire une rotation autour de la Terre qu'autour d'elle-même.

Photo : Getty Images / Roman Yaroshchuk

Dans un passé distant, la Lune tournait plus rapidement autour d’elle-même, mais en raison des mêmes forces que celles qui provoquent les marées, sa rotation a ralenti jusqu’à atteindre cette synchronisation.

Une idée courante veut que la face cachée soit complètement obscure. C’est faux. Il s'agit d'une mauvaise interprétation de son appellation anglaise, Dark Side of the Moon (côté sombre de la Lune).

Ce côté de l’astre, même si nous ne pouvons l’observer depuis la Terre, est en réalité aussi souvent éclairé par la lumière du Soleil que celui qui est visible.

Quelles sont les particularités de la face cachée?

Ce qu’on a découvert au fil des dernières décennies, puis ce que les astronautes vont constater [lundi], c'est la très grande différence entre le côté de la Lune qui nous fait face et celui qui est opposé, explique l’astrophysicien à la retraite Robert Lamontagne, ex-directeur du télescope de l'Observatoire du Mont-Mégantic.

La face visible est parsemée de mers lunaires, une autre appellation trompeuse puisque ces dernières ne sont pas constituées d’eau. Ces plaines de roches volcaniques, formées par les coulées de lave, correspondent aux grandes taches grises qui peuvent être remarquées en observant la Lune.

La face cachée, elle, n’a presque aucune de ces mers. C’est une région accidentée, criblée de cratères, avec une croûte plus épaisse.

Robert Lamontagne est l'ancien directeur du télescope de l'Observatoire du Mont-Mégantic. (Photo d'archives)

Photo : Radio-Canada

Pourquoi est-ce qu’il y a cette différence entre les deux faces? On n’a pas d’explication complète et totalement cohérente. Donc, on a certainement intérêt à étudier la face cachée, fait valoir Robert Lamontagne.

Une hypothèse pourrait toutefois contribuer à répondre à cette question : Lorsque la Lune était encore une boule de roche en fusion et que la croûte commençait à se solidifier, il y a probablement eu quelques impacts importants du côté qui nous fait face, puis il y a eu d'immenses épanchements de lave qui se sont solidifiés pour former ces mers, précise l’astrophysicien.

Que vont faire les astronautes au-dessus de cette face?

Les astronautes d’Artemis II devraient bénéficier lundi d’un point de vue unique dans l’histoire sur la face cachée de la Lune.

À partir d’environ 14 h 45, heure avancée de l’Est, leur période de sept heures d’observation lunaire débutera.

Vers 18 h 47, l’équipage perdra toute communication avec la Terre pendant une quarantaine de minutes alors qu’il survolera la face cachée. Durant cette période, les membres atteindront leur point le plus éloigné de la Terre, plus de 406 000 km, une distance par rapport à notre planète jamais encore atteinte.

Reid Wiseman, commandant de la mission Artemis II, regarde par l'un des hublots principaux de la cabine du vaisseau spatial Orion, alors que l'équipage se dirige vers la Lune.

Photo : NASA

Non, ce ne seront pas les premières personnes à observer la face cachée de la Lune.

Les astronautes de missions Apollo l’ont déjà fait il y a plus de 50 ans. Dans leur cas, toutefois, ils se situaient à peine 110 km au-dessus de la surface lunaire.

Cette fois, l’équipe se trouvera à quelque 6400 km de la Lune. Elle pourra, d’un coup d’œil, contempler l’entièreté de la face cachée, incluant les deux pôles lunaires.

C'est un peu comme si vous étiez debout et teniez un ballon tout au bout de votre bras. Vous voyez tout le ballon, alors que dans le cas des missions Apollo, comme ils étaient proches, ils ne voyaient la surface que par petits morceaux, illustre Robert Lamontagne.

Et encore à ce jour, il y a des parties de la face cachée qui, pour diverses raisons, n’ont jamais été vues par des yeux humains, par exemple parce qu’on n’était pas à une bonne distance ou parce que l’éclairage n’était pas adéquat, poursuit-il.

L’astrophysicien modère toutefois les attentes : On ne s’attend pas à de grandes révélations scientifiques lundi. Il y a déjà une carte de la surface lunaire qui a été faite, avec des photographies par sondes.

Néanmoins, l’œil humain est un outil magique, avait fait remarquer Victor Glover, pilote de la mission, avant son départ. Cet organe parvient à percevoir des détails qui ne peuvent être captés par caméras, comme de subtiles variations de couleurs ou d’intensité.

Pour cette raison, lundi, un astronaute observera la surface lunaire à l’œil nu tandis qu’un autre prendra des photographies et que les deux autres communiqueront avec la Terre, en plus d'accomplir diverses tâches.

Quelles régions de la face cachée sont à surveiller?

La NASA a ciblé une dizaine d’éléments à analyser par les astronautes lorsqu’ils seront de l’autre côté de la Lune.

Déjà, des photographies qu’ils ont prises samedi donnent un avant-goût. Ils ont commencé à entrevoir la face cachée et dévoilé des images du bassin Orientale, surnommé le Grand Canyon de la Lune, à la limite entre la face visible et celle non visible.

Sur cette photo de la Lune prise à bord de la capsule Orion, on aperçoit, à l'extrémité gauche, une première partie de la face cachée de la Lune.

Photo : NASA

Aucun humain n'avait vu ce cratère jusqu'à aujourd'hui, lorsque nous avons eu l'occasion d'y poser les yeux. Donc, nous avons hâte d'en voir davantage, a déclaré la spécialiste de mission Christina Koch, dans la nuit de samedi à dimanche, lors d'une séance de questions et réponses organisée par l’Agence spatiale canadienne.

Ce bassin d’impact, vraisemblablement formé il y a 3,8 milliards d'années lorsqu’une météorite a percuté la Lune, a toutes sortes de couches et de formations géologiques intéressantes, a-t-elle souligné.

Il peut d’ailleurs fournir des indices permettant de mieux comprendre des impacts similaires qui se sont produits sur des astres encore plus lointains, a ajouté Kelsey Young, scientifique lunaire en chef d’Artemis II.

Parmi les autres endroits à surveiller figurent le cratère d’Ohm, un cratère d’impact relativement récent qui n’a lui non plus jamais été observé à l’œil nu lorsqu’il était éclairé.

Mais ce n’est pas tout.

L’équipage aura également l’occasion de contempler un moment comme celui capturé par l’astronaute William Anders dans sa célèbre photographie de 1968 Lever de Terre, où notre planète, partiellement dans l’ombre, semble se lever de l’autre côté de la Lune.

Cette photo prise le 24 décembre 1968 montre la Terre derrière la surface de la Lune pendant la mission Apollo 8.

Photo : Associated Press / William Anders / NASA

Pour ceux en Asie, en Afrique et en Océanie, sachez que l’équipage vous sourira depuis l’orbite au moment du lever et du coucher de la Terre, a déclaré Kelsey Young.

Puis, dès 20 h 35, les astronautes assisteront à une éclipse solaire totale, c’est-à-dire que la Lune masquera le Soleil pendant une cinquantaine de minutes. Ils pourront alors étudier la couronne solaire et surveiller de potentiels éclats lumineux créés par l’impact de météorites sur la surface lunaire.

Entendre leurs descriptions tout au long de leur survol lunaire vous donnera la chair de poule, a promis Kelsey Young. Ça va vous donner des frissons.