Un miroir français posé sur la Lune en 1971 a disparu pendant 39 ans, et depuis qu’on l’a retrouvé il renvoie le signal le plus fort des cinq. L’histoire commence le 17 novembre 1970, quand la sonde soviétique Luna 17 dépose dans la Mer des Pluies un petit rover à huit roues baptisé Lunokhod 1. À son bord, un instrument construit en France : un rétroréflecteur laser composé de 14 coins de cube, fruit d’une coopération franco-soviétique pilotée côté français par l’équipe d’Audouin Dollfus, à l’Observatoire de Paris-Meudon.

Le rover roule pendant 11 journées lunaires, parcourant 10,5 kilomètres sur un sol qu’aucune machine n’avait jamais foulé. Puis, le 14 septembre 1971, le contact se rompt définitivement. Sa source de chaleur au polonium, qui lui permettait de survivre aux nuits lunaires glaciales, s’est épuisée. Le rover s’éteint, immobile, quelque part dans l’immensité grise de la Mare Imbrium.

Un objet perdu en pleine vue

Le paradoxe, c’est que le miroir n’a jamais bougé. Il est resté exactement là où le rover s’est arrêté de rouler, posé sur la poussière lunaire, parfaitement intact. Mais personne sur Terre ne savait plus où pointer les lasers. Bien que quelques mesures de distance aient été réalisées dans les trois mois suivant l’atterrissage, ces mesures et celles qui ont pu suivre sont restées non publiées et indisponibles.

Pendant ce temps, les quatre autres réflecteurs déposés sur la Lune entre 1969 et 1973, ceux des missions Apollo 11, 14 et 15, ainsi que celui de Lunokhod 2, continuaient de répondre normalement aux tirs laser depuis la Terre. Seul celui de Lunokhod 1 restait muet. Un silence de 39 ans, pas parce que l’appareil était cassé, mais simplement parce que sa position exacte s’était perdue dans les archives soviétiques.

Ce genre d’oubli paraît presque absurde aujourd’hui. Mais dans les années 1970, en pleine guerre froide, les données précises de navigation lunaire relevaient parfois autant du secret militaire que de la science ouverte.

La photo qui change tout

Le déblocage arrive par le ciel. En mars 2010, la sonde américaine Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) photographie la région où le rover avait rendu son dernier souffle. La caméra tourne vers la zone où Lunokhod 1 était censé s’être arrêté, et le rover apparaît clairement sur les images, un petit objet sombre au bout d’une série de traces restées intactes depuis près de quatre décennies.

Les coordonnées obtenues sont suffisamment précises, avec une marge d’environ 100 mètres, pour tenter un tir. L’équipe APOLLO (Apache Point Observatory Lunar Laser-ranging Operation), dirigée par le physicien Tom Murphy à l’observatoire d’Apache Point au Nouveau-Mexique, pointe son télescope de 3,5 mètres vers la cible le 22 avril 2010. Ce jour-là, ils tirent la première impulsion laser. Le signal n’est pas seulement présent. Il est étonnamment brillant.

Le résultat dépasse toutes les attentes. L’équipe APOLLO avait l’habitude de travailler avec Lunokhod 2, dont le réflecteur était localisé et utilisé depuis des décennies, avec des retours de l’ordre de 750 photons par session au mieux. Lors du premier tir sur Lunokhod 1, ils récupèrent environ 2 000 photons. Trois fois plus, dès le premier essai.

Le signal le plus fort des cinq

Pourquoi ce miroir soviéto-français répond-il mieux que ses cousins ? La réponse tient à un mélange de chance géographique et d’usure différentielle. Des analyses ultérieures ont suggéré que le réflecteur de Lunokhod 1 renvoyait un signal environ quatre à cinq fois plus fort que celui de Lunokhod 2, tout simplement parce qu’il était, et reste, en bien meilleur état.

La cause probable ? La poussière. Au fil des décennies, le réflecteur de Lunokhod 2 s’est dégradé, sans doute à cause de dépôts de poussière accumulés lors des levers et couchers de Soleil lunaires, quand les écarts de température déplacent les particules fines. Lunokhod 1, situé à une latitude plus élevée, semble avoir bien moins souffert de cette dégradation. Rester à l’ombre 39 ans l’a paradoxalement protégé.

Aujourd’hui, ce miroir est devenu un outil scientifique de premier plan. Le réflecteur retrouvé fait désormais partie intégrante du programme international de télémétrie laser lunaire, utilisé aux côtés des réflecteurs Apollo pour affiner les mesures du système Terre-Lune, tester la relativité générale et sonder la structure interne de la Lune. En France aussi, la station de Grasse, exploitée par l’Observatoire de la Côte d’Azur, l’utilise régulièrement.

La plaie encore ouverte

Le pays qui a assemblé ce rover n’existe plus depuis 1991. L’URSS a disparu, ses archives se sont dispersées, ses ingénieurs ont vieilli ou sont morts. Mais l’objet, lui, continue de travailler chaque nuit claire, indifférent à l’histoire géopolitique qui l’a vu naître.

Le principe reste vertigineux dans sa simplicité brutale. Des stations terrestres tirent un faisceau laser vers ce point minuscule à 384 400 kilomètres de distance, en moyenne, et comptent les rares photons qui reviennent, de l’ordre d’un seul récupéré sur des centaines de milliards de milliards envoyés. Cette technique de télémétrie laser lunaire permet de mesurer la distance Terre-Lune au millimètre près, ouvrant la voie à des tests fins de la gravitation.

Ce miroir n’a jamais été allumé. Il ne peut pas tomber en panne, il ne consomme rien, et il ne sera jamais éteint. Personne ne l’a touché depuis 1971, et pourtant il continuera de renvoyer la lumière tant qu’un télescope, quelque part sur Terre, saura viser juste. Un vestige de la guerre froide, devenu instrument de physique fondamentale, qui répond encore aux questions qu’on lui pose.

Sources : scienceblog.com | curieuseshistoires.net