Séismes lunaires : détection de glace enfouie

Les ondes sismiques générées par les tremblements de Lune pourraient révéler la présence de glace d'eau cachée sous la surface lunaire, selon une étude publiée dans Science Advances le 31 juillet 2026. Menée par des scientifiques de l'Université du Maryland, du Laboratoire national Lawrence Berkeley et de l'Université d'Hawaï, cette recherche suggère que les vibrations traversant le sol peuvent indiquer la présence et la quantité de glace, un élément crucial pour les futures missions lunaires.

Le programme Artemis de la NASA prévoit des missions habitées vers la région du pôle sud lunaire en 2028, où des cratères en ombre permanente pourraient contenir de la glace d'eau. Cette glace pourrait fournir de l'eau potable, de l'oxygène et du carburant pour fusée aux astronautes, réduisant ainsi le besoin de transporter des fournitures depuis la Terre. Nicholas Schmerr, professeur associé à l'UMD et co-auteur de l'étude, a déclaré : « Il est crucial d'identifier tous les matériaux sur la Lune qu'un astronaute peut utiliser pendant son séjour. »

Cette étude est importante car les instruments satellitaires actuels ne détectent la glace que dans la couche superficielle du sol, alors qu'une grande partie pourrait être enfouie plus profondément. Les mesures sismiques peuvent sonder sous la surface, car la glace rend le sol plus rigide, ce qui fait voyager les ondes deux à trois fois plus vite que dans un sol sec. Les zones riches en glace réfléchissent également l'énergie sismique, créant des échos que les sismomètres peuvent détecter. Schmerr a expliqué : « Nous pouvons utiliser les ondes sismiques non seulement pour voir si la glace est présente, mais aussi pour estimer approximativement sa quantité. »

Les chercheurs ont testé cette approche à l'aide de trois méthodes. L'auteur principal, Harrison Lisabeth, physicien des roches au Laboratoire national Lawrence Berkeley, a congelé de la roche volcanique broyée imitant la poussière lunaire et a utilisé des rayons X pour observer la formation de glace. Matthew Siegler de l'Université d'Hawaï a modélisé les températures au pôle sud pour identifier les cratères suffisamment froids pour préserver la glace pendant des milliards d'années. Schmerr a effectué des simulations informatiques de tremblements de Lune à travers des dépôts de glace. Toutes les approches ont montré des changements sismiques distincts dus à la glace.

Au-delà du soutien aux missions, la glace lunaire pourrait contenir des indices sur le système solaire primitif. Schmerr a noté que les roches anciennes de la Lune, vieilles d'environ quatre milliards d'années, pourraient préserver de la glace révélant comment l'eau a été apportée et comment les océans de la Terre se sont formés. La recherche a été financée par le Département de l'énergie des États-Unis et la NASA.

La mission Chang'e-7 de la Chine, qui devrait atterrir près du cratère Shackleton fin 2026, emportera un sismomètre près des dépôts de glace présumés. En 2028, les astronautes d'Artemis de la NASA pourraient déployer la station de surveillance environnementale lunaire, un instrument au développement duquel Schmerr a contribué. Schmerr a déclaré : « Nos résultats posent les bases d'une observation que nous obtiendrons dans les prochaines années. »