Tous les mystères du cosmos ne se trouvent pas à des années-lumière de la Terre. Certains secrets sont nichés sur notre plus proche voisin. Depuis bientôt sept ans la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter garde un oeil ouvert en direction de la lune. Durant son mandat, l’appareil a catalogué de nombreux cratères, identifié des dépôts de glace sous la surface et observé les signes d’une activité volcanique récente. Aucune autre sonde n’a orbité autour de notre satellite aussi longtemps. Cette vigilance constante sur notre voisine doit nous permettre de mieux comprendre comment des changements sont survenus à sa surface au cours de l’histoire du système solaire. Ces nombreuses découvertes ne concernent pas seulement la Lune, mais pourraient expliquer comment la Terre et les autres planètes rocheuses ont été bombardé par des débris spatiaux au cours des 4 derniers milliards d’années. Depuis qu’elle a rempli à bien sa mission d’un an, la sonde continue son travail d’investigation. La mission conçue par la NASA devrait être prolongé d’encore deux ans supplémentaires. Mais déjà les résultats se sont révélé plus que surprenant. D’autres sondes avaient déjà détecté la présence de glaces, mais aucune de façon précise. Les chercheurs s’attendaient à cela dans les cratères ombragés aux pôles, et LRO l’a confirmé. Mais la sonde a aussi permis de comprendre que les zones d’ombre ne recèlent pas forcément de glace et qu’au contraire, une partie serait cachée sous la surface à la lumière du soleil. Et cela restera sans doute la plus grande surprise de la mission. Comprendre comment les dépôts variés de glace se sont implantés et ont perduré reste toutefois un insoluble casse-tête.

À en juger par la surface des terrains qui sont resté très peu impacté, de la lave a dû couler à la surface au cours des 100 derniers millions d’années. Ce qui va à l’encontre de ce qui était admis jusque-là, à savoir la fin du volcanisme lunaire il y a un milliard d’années environ. Certains changements sont récents. En 2013 un télescope terrestre a détecté un flash de lumière en provenance de la lune. LRO a réussi à en retrouver la position: un nouveau cratère de 18 mètres d’envergure. Les débris ont été éjecté bien plus loin que ce qui était attendu. Comprendre la formation des impacts sur la surface de la Lune est cruciale si l’on veut interpréter correctement son passé géologique et celui de la Terre dont les traces ont été effacées par l’érosion. L’un des 7 instruments de la sonde LRO, un laser d’altimétrie, y contribue largement. Les échantillons de roche prélevés par différentes missions lunaires ont permis de dater certains cratères grâce à la datation isotopique. Peu d’endroits ont été visités au cours des missions du programme Apollo à la fin des années 1960 et au début des années 1970, qui ont rapporté environ 385 kilos de roches lunaires sur Terre, ainsi que plusieurs missions de l’Union soviétique via le programme Luna. La Lune est le seul corps extraterrestre pour lequel l’Homme dispose d’échantillons dont on connaît l’origine géologique. Cependant, plusieurs questions sur les caractéristiques géologiques de la Lune restent sans réponse.

LRO a permis de dresser trois cartes topographiques dont le niveau de détail est sans commune mesure avec les cartes existantes. Ces trois cartes définissent les contours des reliefs de la Lune, les pentes et enfin la rugosité de la surface. Les parties relatives à la face cachée de la Lune, méconnue, mettent clairement en évidence que notre satellite a subi un bombardement particulièrement violent reflété par la présence du cratère Bassin Pôle Sud-Aitken qui constitue le plus grand cratère d’impact connu du système solaire. Les images prises par LRO d’escarpements relativement récents déjà observés à l’époque du programme Apollo semblent confirmer que la Lune continue à se contracter du fait du refroidissement de son cœur. Le relevé topographique détaillé et systématique de la surface de la Lune effectué pour la première fois grâce à l’instrument LOLA a mis en évidence que la taille des astéroïdes qui ont frappé par le passé les planètes du système solaire a diminué de manière significative il y a environ 3,8 milliards d’années. Le radiomètre Diviner a par ailleurs détecté une géologie beaucoup plus diversifiée que ce qui était connu avec des compositions de roches ne se limitant pas à l’opposition mares lunaires/hauts plateaux. Ces découvertes ouvrent la voie à une genèse géologique de la surface de la Lune beaucoup plus complexe que celle envisagée jusque-là.