ARTICLE4
L'ARTICLE DE L'ASTRONAUTE No.4 - Février 1998
L'ECHANTILLON
LUNAIRE (APOLLO 15)
DE LA CITE DE L'ESPACE DE TOULOUSE
|
Première
partie: |
SUR LA LUNE
AVEC SCOTT ET IRWIN |
Par Serge Chevrel, Association
Apollo25
 | Cet article est
dédié
à la mémoire de
James B.
IRWIN
(1930-1991). |
Dimanche 1er Août 1971, 15:50 TU (1): Dave Scott et James
Irwin sont en route, à bord du rover lunaire (LRV), vers
leur prochain arrêt qui est le cratère Dune. Le
rover descend la pente raide du flanc nord du Mont Hadley Delta,
flanc surlequel ils viennent de faire une excursion près
du cratère Spur (Station 7). Dave Scott, qui est aux
commandes du véhicule, se concentre sur le chemin
à suivre (Cliquez pour voir la
CARTE complète du site d'alunissage d'Apollo15).
Le terrain est accidenté, mais la difficulté vient
surtout du fait que la plupart du temps ils roulent avec le soleil
dans le dos, et que dans de telles conditions d'éclairement
la surface lunaire apparaît très brillante. C'est
comme lorsqu'on observe la surface lunaire au moment de la Pleine
Lune: la surface réfléchit le maximum de
lumière vers l'observateur, les ombres sont très
limitées et de ce fait le relief apparaît
très difficilement.
 |
Lors de l'arrêt au cratère Spur, la vue qui
s'offrait à Scott et Irwin était à couper
le souffle. Depuis une hauteur d'environ 60 m au dessus de l'endroit
où ils avaient aluni, ils pouvaient voir le LM, distant de
5 km, perdu dans une vaste plaine, avec en fond le grand
cratère Pluton (800 m de diamètre), et en avant plan,
le cratère Dune, vers lequel ils se dirigent actuellement.
Une très belle photographie (ci-contre, AS15-84-11324.
Cherchez bien le LM!!) prise par Scott avec un
téléobjectif de 500 mm rend bien compte de ce
magnifique panorama. |
Pourtant, tandis qu'ils se trouvaient à
la station 7, ils avaient à peine gravi les hauteurs du
Mont Hadley dont le sommet culmine à 3300 mètres.
Au moment de la manoeuvre du "pitchover" (2) lors de la descente
vers la "Base de Hadley", comme l'avait appelée Scott, le Module
Lunaire (LM) Falcon de Apollo 15 se trouvait déjà au
dessous du niveau des sommets des montagnes environnantes. L'alunissage
avait donc été un peu risqué, surtout qu'en avant
de la trajectoire de descente du LM, se trouvait la faille de Hadley,
une entaille de plus de 1500 m de large et de 350 m de profondeur dans
la plaine... (3)
Mais ce risque valait la peine car au cours de cette
deuxième marche lunaire de Scott et Irwin, le site choisi
pour cette première mission lunaire véritablement
à but scientifique, est en train de se révéler
passionnant sur le plan géologique. En effet, lors de
l'arrêt précédent de 49 minutes au
cratère Spur, les deux astronautes ont vécu des
moments intenses avec la découverte de roches
très anciennes provenant de la croûte lunaire
originelle. C'est là qu'ils ont récolté la
célèbre roche dite de la "Genèse", vieille
de 4.15 milliards d'années (échantillon 15415, photo
ci-contre). |
 |
Quelques minutes plus tard, toujours près du cratère
Spur, ils ont trouvé une brèche (4) "noire et blanche"
dont les constituants sont représentés par du basalte
et des roches cristallines de la croûte. Cette brèche
de 1.22 kg (échantillon 15445) représente une trouvaille
importante car il s'agit d'une roche témoin du gigantesque
impact qui a créé le bassin Imbrium il y a 3.86
milliards d'années. Dater de façon absolue cet
événement important dans l'histoire de la Lune
était capital pour les "géologues lunaires". C'est
en partie pour cette raison que l'on avait choisi ce site
d'alunissage. En quelques minutes Scott et Irwin venaient d'apporter
une contribution importante à la "science lunaire". Mais
lors d'une marche lunaire, les astronautes n'ont jamais le temps
de s'attarder et de réfléchir aux
événements qui viennent de se passer, aussi grands
soient-ils.
Ils se concentrent exclusivement sur le moment présent.
Lors de chaque mission, la durée du séjour sur la
Lune est si courte qu'elle doit être rentabilisée
au maximum. En cet instant, toute l'attention de Scott est
portée à la conduite du rover qui évolue dans
un terrain pentu (pente de 8 à 10) et relativement
accidenté. Scott pense aussi à tout ce qu'il leur
reste encore à faire d'important dans la seconde moitié
de cette EVA, qui a débuté maintenant depuis presque
4 heures. En effet, outre l'arrêt au cratère Dune,
il reste à terminer le forage (commencé la veille
à la fin de la première EVA et qui leur a posé
quelques difficultés) pour l'expérience de mesure
du flux de chaleur provenant de l'intérieur de la Lune,
à conduire des expériences sur le comportement
mécanique du sol lunaire, à creuser une
tranchée dans le régolithe, et plein d'autres petits
travaux comme planter le drapeau américain...
|
| Tout en manoeuvrant le rover, Scott essaye avec Irwin de
repérer le cratère Dune. Ce cratère correspond
en fait à l'arrêt numéro 4 (Station 4) qui
avait été sauté au moment du trajet aller vers
Hadley Delta et gardé en réserve pour le retour
(l'arrêt 4 intervient ainsi après l'arrêt 7).
A présent, ils descendent la pente directement, et non plus
en biais comme tout à l'heure. Le soleil est en oblique par
rapport à la direction choisie, ce qui rend plus facile la
détection des objets en surface. Ils aperçoivent au
loin ce qu'ils pensent être le rebord du cratère
Dune, mais depuis le sol le relief apparaît si
tourmenté, qu'ils n'en sont pas sûrs.
|
L'astronaute James Irwin, mission Apollo 15
Ils naviguent aux coordonnées fournies par leur
ordinateur de bord. Mais, tout à coup, ils retrouvent
les traces du rover laissées dans le sol lunaire lors
du trajet aller, en direction du front Hadley Delta.
- Scott: Traces du rover !
- Irwin: On va juste suivre les traces, hein ?
- Scott: Oui, il y a des chances.
- Irwin: Jusqu'à Dune. Oui.
- Allen (5): Ca parait parfait. (pause)
- Scott: On sait qu'il s'agit d'une route plutôt bonne.
- Irwin: Ouais.
Depuis cinq minutes, les deux astronautes ont atteint le pied
du Mont Hadley Delta. Ils roulent maintenant dans la plaine ou
ils doivent encore n égocier quelques passages
délicats. En effet, la surface comporte ici davantage de
cratères que sur les pentes de Hadley Delta. Ces
cratères sont aussi plus profonds, donc à éviter
absolument. Le paysage est magnifique, et soudain Irwin
aperçoit au loin le Module Lunaire (LM) Falcon qui est
pourtant distant de 3.9 km. Leur syst ème de navigation,
ainsi que les traces laiss ées à l'aller, les
conduisent tout droit sur le point choisi pour l'arrêt 4
(Station 4), c'est à dire le rempart sud du cratère
Dune qu'ils vont atteindre d'ici 4 minutes. Houston indique aux
deux astronautes qu'ils peuvent choisir de s'arrêter
à un emplacement éventuellement plus propice que
celui initialement prévu. C'est à eux de juger et
de décider, ils sont les maîtres à bord.
Dans
cette zone, on veut juste récupérer des
échantillons documentés ou un "rake sample" (des
éléments du sol lunaire prélevés
à l'aide d'un outil ressemblant à un râteau).
On a programmé un arrêt relativement court, une dizaine
de minutes à peine. Dune est un cratère de 460 m de
diamètre qui appartient à un groupe de cratères
d'impact, appelé le "South Cluster" (le "Groupe du sud").
Crescent et Arrowhead sont deux cratères plus importants
que Dune, appartenant à ce groupe. D'après les
géologues, ce Groupe correspondrait aux cratères
secondaires de l'impact ayant formé le cratère
Aristillus ou Autolycus (respectivement de 55 et 39 km de
diamètre) situés à 150 et 250 km au nord
de Palus Putredinis.
Au fur et à mesure qu'ils approchent de Dune, la
concentration de roches présentes en surface augmente.
Scott suit les traces de roues laiss eacute;es à l'aller,
mais il s'en écarte parfois pour suivre un chemin qui lui
parait plus direct ou plus facile. Tandis que Irwin converse avec
Houston à propos d'un problème mécanique
qu'il rencontre avec son appareil photographique, Scott a
repéré un site intéressant et il stoppe le
rover. Il est 16:03 TU. Ils ont parcouru 8.9 km depuis le
début de l'EVA et ils sont à environ 3.4 km du LM.
En fait, ils se trouvent pratiquement au point initialement
prévu pour la Station 4. Scott s'est arrêté
à une quarantaine de m ètres de la bordure sud du
cratère Dune, à un endroit ou le bord du
cratère est recoupé par un autre crat egrave;re de
100 m de diamètre. Les deux astronautes prennent le
matériel nécessaire pour échantillonner, mais
étant donné le temps trop court qui est imparti pour
cet arrêt, ils décident de laisser le "râteau"
destiné à prélever le "rake sample". C'est
à pied qu'ils s'avancent vers Dune. Ils marquent cependant
un premier arrêt à 10 m du rover.
Irwin réalise une photographie panoramique (photos AS15-90-12237 à 12248), qu'il ne peut d'ailleurs terminer
car son appareil photo s'arrête de fonctionner, le
système d'avancement du film s'étant enrayé.
 |
Cliquez sur l'icone pour avoir le PANORAMA du site montrant le cratère Dune (Photo assemblée par David Harland, NASA). |
Cette très belle panoramique montre bien le cratère
Dune avec en toile de fond au nord-est le Mont Hadley (à
ne pas confondre avec le Mont Hadley Delta, au sud, et qui se
trouve derrière eux). Pendant ce temps, toujours à
proximité du rover, Scott prend des photographies d'une zone
qu'ils vont échantillonner, ceci avant que la surface
originelle ne soit perturbée ou même détruite
(par le prélèvement des échantillons, par les
traces de pas, etc.). Il s'agit des photos
AS15-87-11759,
AS15-87-11760 , et
11761 , qui montrent l'emplacement des échantillons 15470
à 15476 et 15495 avant leur prélèvement.
Ces échantillons, qui sont du sol et des basaltes, sont
placés individuellement dans des sacs, eux mêmes
placés dans le SCB (Sample Collection Bag) de Scott (SCB
numéro 5). Alors que le dernier échantillon est
emballé, ils aperçoivent à une trentaine de
m ètres de l'endroit ou ils sont, un gros bloc rocheux
isolé situé juste sur le bord de Dune. Ce bloc,
qu'ils décident aussitôt d'aller voir de plus
près, est bien visible sur une des photographies (la photo
AS15-90-12242) de la panoramique réalis ée par Irwin
un instant plus tôt.
- Scott: Okay. Mets ça dans mon sac. Allons en ramasser un
ou deux de plus.
- Irwin: Sur le grand (rocher) gris à ta droite avec de
grandes vésicules à l'intérieur.
- Scott: Ouais, ce gros rocher. Ouais !
- Scott: ... Allons y. (Pause). Grandes vésicules. Oh,
regarde le plagioclase là! Regarde un peu ces cristaux, Jim.
C'est magnifique. Whooo ! Les vésicules dans ce rocher doivent
avoir 5 à 7 cm ...
Arrivé près du bloc, Scott prend toute une série
de photographies rapprochées de sa surface (photo ci-dessous et
AS15-87-11765 à
11774). Ce bloc rocheux a vraiment impressionné les deux
astronautes.
 |
Plus tard, lors d'un dé-briefing,
Scott dira que c'est le plus gros bloc qu'ils ont vu à la surface
de la lune au cours des trois EVA's. Ses dimensions sont 2 (hauteur) x
1 (longueur) x 0.5 m. Il s'agit d'un bloc de basalte présentant de
grandes vésicules arrondies, c'est à dire des "trous"
laissés lors du d égazage durant le refroidissement de la
roche à la surface ou en subsurface. Sur l'une des faces, les
vésicules ont une taille avoisinant 8 cm... A la surface assez
sombre du bloc, là ou il n'y a pas trop de poussière
lunaire déposée, Scott aperçoit à l'oeil
nu des cristaux de plagioclase (un minéral de la famille des
feldspaths) d'un centimètre de long et d'un millimètre
ou plus d'épaisseur. Il aperçoit également des
cristaux de couleur brun foncé et de forme prismatique qui
sont du pyroxène. |
D'après le diamètre du
cratère Dune, il a été estimé que ce bloc
proviendrait d'une couche de lave basaltique située initialement
à environ 90 mètres de profondeur (il a été
excavé et déposé en surface à la faveur de
l'impact ayant créé Dune).
- Irwin: Eh gars, c'est vraiment beau.
- Scott: Ca l'est vraiment, n'est ce pas ?
- Irwin: Tu vas essayer d'en casser un morceau, par là ?
- Scott: Ouais.
- Irwin: Ca devrait venir (le morceau) assez facilement.
Secondé par Irwin, Scott prélève tout d'abord
à l'aide d'un marteau deux échantillons (15485 et 15486), respectivement de 104.9 et 46.8 g, provenant d'un endroit situé
à peu près à mi-hauteur sur le bloc. Puis sans perdre
de temps, il attaque, toujours au marteau, la partie supérieure du
bloc. Il est 16:12 TU lorsqu'il détache un échantillon du bloc.
Cet échantillon de basalte, portant le numéro 15499, a une
taille de 17 x 15 x 8 cm et pèse 2024 g. On peut voir l'endroit exact
ou il a été prélevé sur la photographie
AS15-87-11768. C'est un fragment de 163.439 g de cet échantillon
15499 qui sera présenté à la Cit é de l'espace
de Toulouse ! Cet échantillon lunaire porte le numéro 15499,10
(le chiffre 10 après la virgule indique qu'il s'agit du dixième
fragment qui a été prélevé sur l'échantillon
original). Le prélèvement de l'échantillon 15499 a
été relativement rapide: il a suffit de quelques coups de
marteau pour qu'il se détache, suivant une fracture préexistante
dans le bloc. Aussitôt que Scott et Irwin ont leur trois
échantillons en main, ils s'occupent de leur rangement. Les deux
échantillons 15485 et 15486 sont mis dans un sac (le numéro 204)
qui est lui m ême placé dans le SCB. L'échantillon 15499
est quant à lui trop gros pour rentrer dans un sac! Les deux astronautes
décident de le placer tel quel, c'est à dire en vrac, dans le SCB
de Scott... En fait, l'échantillon 15499 possède le record de
taille de tous les échantillons prélevés au marteau sur
des blocs au cours des missions lunaires...
- Scott; Ce n'est pas beaucoup pour Dune, mais je pense que c'est
représentatif.
- Allen: Okay. Et on est prêts à repartir.
Suite à cet échantillonnage, les deux astronautes ne
s'attardent plus sur ce site.
C'est à foulées rapides qu'ils retournent vers le rover.
A 16:19 TU, ils ont bouclé leurs ceintures de sécurité,
et ils se mettent en route vers le LM ou ils arriveront 23 minutes plus tard.
L'arrêt au cratère Dune aura duré 17 minutes sur les 10
prévues.
À SUIVRE
dans le numéro 5
de l'Astronaute |
L'astronaute David Scott, mission Apollo 15 |
NOTES:
(1) Ajouter une heure pour avoir l'heure légale en France
en 1971.
(2) Manoeuvre au cours de laquelle le LM, dans la phase finale d'approche, se place à la verticale par rapport à la
surface lunaire, et avec les hublots dirigés vers l'avant (dans
le sens de la marche). Cette manoeuvre s'est effectuée vers 2700 m d'altitude.
(3) Le LM de la mission Apollo 15 s'est posé le 30 juillet
1971 à 22:16 TU dans Palus Putredinus, par 26.08 de latitude nord et
3.66 de longitude est. A son bord, se trouvaient le commandant de la mission
(CDR) David Randolph Scott (39 ans) et le pilote du LM (LMP) James Benson
Irwin (41 ans).
Le troisième membre de l'équipage, resté en orbite
autour de la lune à bord du CSM, était Alfred Merrill Worden
(39 ans).
(4) Une brèche est constituée d'un ensemble de
fragments de roches préexistantes qui peuvent être du même
type (brèche monomictique) ou de types très différents
(brèche polymictique). Sur la Lune, ces fragments de roches sont
produits par des impacts de météorites qui cassent les roches
originelles. Au cours de ces mêmes impacts, les fragments sont
ressoudés (recimentés) entre eux par des produits de fusion.
Les brèches résultent donc du jeu répété
de ces deux mécanismes: cassage et "recollage" de morceaux de roches
préexistantes. On les trouve en abondance dans les terrains très
anciens de la Lune, qui ont subit des impacts pendant de grandes durées
de temps, c'est à dire au niveau des "highlands" (continents) lunaires.
(5) Joseph P. Allen a été le "capcom" de service
pendant les trois marches lunaires (EVA: Extravehicular Activity) de la
mission Apollo 15. Le capcom est la seule personne autorisée à
converser avec les astronautes tout au long de la mission (c'est encore le
cas actuellement). Il fait obligatoirement parti du corps des astronautes, même s'il n'a pas encore volé, ce qui était le cas de
Allen au moment de Apollo 15. Allen a volé à bord de la navette
spatiale en novembre 1982 (STS-5) et en novembre 1984 (STS-14).
REFERENCES:
Lunar Sample Information Catalog, Apollo 15, NASA, Lunar Receiving
Laboratory, Manned Spacecraft Center* publication MSC 03209), Houston, Texas,
November 1971. (*actuel Lyndon Johnson Space Center: JSC)
Lunar Sourcebook, G. Heiken, D. Vaniman and B. French (Eds),
Cambridge University Press, 1991.
Apollo 15 Preliminary Science Report, NASA SP-289, National
Aeronautics and Space Administration, Washington, D.C., 1972.
To a Rocky Moon, A Geologist's History of Lunar Exploration,
Don E. Wilhelms, The University of Arizona Press, Tucson, 1993.
To the mountains of the Moon, Kenneth F. Weaver, National
Geographic, Vol. 141, No. 2, p. 230-265, 1972.
On the Moon with Apollo 15, Gene Simmons, NASA, 1971.
The geology of terrestrial planets, Michael H. Carr, Ed, NASA
SP-469, 1984.
Apollo
15 Lunar Surface Journal, Eric M. Jones, 1996.
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