La multiplication des missions vers notre satellite nécessite de mettre au point une heure légale sur la Lune. Mais la question est loin d'être simple.
PUBLICITÉL’engouement pour notre satellite se confirme. Le programme de la Nasa Artemis envisage d’y poser un équipage vers 2025. La Chine aussi et en attendant, elle y fait déjà rouler des rovers... Globalement, toutes les grandes agences spatiales, européennes, japonaises, russes, regardent la Lune. Et les coûts en jeu sont tels que la collaboration entre agences parait indispensable. Se pose alors une question toute simple : comment se fixe-t-on rendez-vous sur la Lune ?
Pour accorder leurs montres, l'Agence spatiale européenne (ESA) a sollicité ses organisations partenaires pour définir "un temps de référence lunaire commun". Une idée déjà esquissée en novembre 2022 lors d'une réunion aux Pays-Bas. "Aujourd'hui, un effort international conjoint est lancé pour y parvenir", a déclaré Pietro Giordano, ingénieur en systèmes de navigation à l'ESA.
La première idée qui vient à l’esprit serait de faire comme sur Terre : se fonder sur la durée du jour sur la Lune pour définir des heures. Cette solution semblerait bien adaptée à des équipages vivants au rythme de la Lune. Mais la réalité est beaucoup plus complexe que ça.
Euronews a donc interviewé Francisco Diego, astronome à l'University College de Londres pour mieux comprendre comment le temps peut être mesuré dans l'espace.
Quel est l'équivalent d'une heure sur la Lune ?
Sur Terre, le temps se mesure par rapport aux rotations sur son propre axe, qui définissent ce que nous appelons la nuit et le jour. Une révolution complète équivaut à 24 heures et un tour autour du Soleil (365 jours) définit une année.
Mais le cycle lunaire ne fonctionne pas de cette façon. La façon dont la Lune tourne signifie que "le jour lunaire dure 29 jours et demi terrestres. Ainsi, sur la Lune, nous pouvons voir le Soleil se lever et se coucher sur une période de 14 jours", a expliqué Francisco Diego. "Donc, définir cette heure sera également important, car cela se fera en fonction de la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon", a-t-il ajouté.
Et cela ne concerne pas seulement la longueur des jours. Les horloges sont elles aussi mises au défi. Selon l'ESA, la masse de la Lune ne représentant que 1,2% de celle de la Terre, deux horloges parfaitement accordées vont donc se désaccorder sitôt séparées. L’horloge lunaire gagnera environ 56 microsecondes toutes les 24h sur celle de la Terre. Cela peut paraître peu, mais pour l’exactitude demandée par certaines missions, ce serait trop.
Comment mesurer le temps sur la Lune ?
L'ESA propose un accord international sur un référentiel "similaire au rôle joué sur Terre par le référentiel terrestre international, qui permet la mesure cohérente de distances précises entre des points sur toute notre planète".
Francisco Diego convient lui aussi qu'un type de mesure, similaire à celui des méridiens ou des fuseaux horaires de la Terre, devrait être suivi. "Il faudrait qu'il soit basé sur le méridien central de la Lune, qui est la latitude zéro correspondant à la ligne verticale qui apparaît lorsque la Lune est en phase décroissante ou croissante", explique l'astronome. "Et à partir de là, le fuseau horaire serait mesuré en degrés, mais basé sur l'altitude du soleil, afin que les gens puissent déterminer quelle est l'heure solaire à ce moment-là."
Quelle heure est-il sur la Station spatiale internationale ?
Les astronautes de la Station spatiale internationale (ISS) savent déjà ce que c'est que de regarder l'horloge et d'organiser leur temps dans l'espace. Cependant, malgré leur orbite à 354 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, ceux-ci suivent un fuseau horaire terrestre, à savoir le coordinateur du temps universel (UTC) ou Greenwich Prime Meridian, à mi-chemin entre Houston et Moscou.
Cela a ses inconvénients. "La Station spatiale internationale a une journée qui dure 90 minutes", souligne Francisco Diego. "Ils voient le soleil se lever et se coucher 16 fois par jour, en 24 heures." Mais c'est la mesure la plus pratique trouvée jusqu'à présent, principalement pour maintenir les communications avec la Terre.
Qui va décider de l'heure lunaire ?
En 1884, une conférence internationale s'est tenue à Washington pour décider "du méridien à utiliser comme zéro commun de longitude et de mesure du temps dans le monde entier". Le résultat a été le méridien de Greenwich, qui traverse l'Observatoire royal de Londres, au Royaume-Uni. Il est devenu la norme internationale pour la longitude zéro degré.
L'ESA souhaite également un accord international pour définir la manière dont le temps lunaire est mesuré. "Ce sont des missions très dangereuses qui nécessitent beaucoup d'aide de tous les pays et nous devons nous unir, et explorer l'espace avec les mêmes réglementations", précise Francisco Diego. L'astronome pense que ce type d'accord doit être pris en compte dans le Traité spatial de 1967, signé par les pays de l'ONU. Celui-ci détaille comment l'exploration et l'utilisation de la Lune doivent être effectuées.
Pourquoi est-il urgent de régler l'heure sur la Lune ?
La Lune est à nouveau au centre des de toutes les attentions et des programmes d'exploration spatiale de l'ESA, qui prévoit des dizaines de missions lunaires au cours de la prochaine décennie, y compris la construction de bases à sa surface.
Il y a un "besoin de maintenir la communication entre la Lune et la Terre à partir de toutes ces missions [...] Il va falloir s'entendre sur le temps moyen de Greenwich", explique Francisco Diego. "Mais d'un autre côté, une fois que nous avons déjà de nombreuses missions en orbite autour de la Lune depuis plusieurs pays, la communication avec la Terre passe au second plan, puis elle devient plus indépendante et c'est là que le temps lunaire va être très important."
"Une fois que nous aurons établi un système de temps opérationnel pour la Lune, nous pourrons continuer à faire de même pour d'autres destinations planétaires", a déclaré l'ESA.