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Il y a plus de 4,5 milliards d’années, un corps céleste de la taille de Mars percuta le bloc de matière constitutif de notre Terre primitive. Le choc fut d’une violence inouïe et provoqua l’éjection dans l’espace d’une immense quantité de matière en fusion. Ces fragments de roche et de poussière incandescentes se seraient alors agglutinés, s’installant en orbite autour de notre planète, piégés par la gravité terrestre.

La Lune, notre unique satellite, semble être là depuis toujours. Nul ne s’en étonne, car elle fait partie de notre décor nocturne depuis la nuit des temps. On la remarque parfois les soirs d'été, lorsqu'elle se lève, énorme et rousse, et apparaît doucement au ras de l'horizon. Les nuits d'hiver, son éclat glacé découpe les branches nues des arbres au feuillage caduc. La plupart du temps, on se contente de l'oublier, comme on perd de vue les choses les plus sûres.

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Cette familiarité est pourtant trompeuse car aucun autre corps céleste n'a pesé d'un poids comparable sur le destin de notre planète. La Lune a façonné nos rivages, ralenti la rotation de la Terre, maintenu son axe dans une inclinaison propice à la douceur des saisons. Sans elle, des chaos climatiques se seraient succédé au point que, selon de nombreux experts, la vie complexe n’eût pu s'épanouir. La Lune fut, avec le Soleil, la première horloge astronomique des hommes, leur premier calendrier et un instrument idéal pour la mesure du temps. Elle joua un rôle central dans le développement de pratiques agricoles, rythma la cadence des rites et des fêtes, religieuses et païennes, de toutes nos civilisations.

Notre Lune s'éloigne de quelques centimètres chaque année, provoquant un allongement imperceptible de la durée de nos journées. Il fut un temps où elle emplissait le ciel et où le jour terrestre ne durait que quelques heures. Viendra un temps où elle ne sera plus qu'un point un peu plus brillant que les autres, et où nos descendants lointains n'auront plus de raison de lui prêter attention.

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La Lune et son histoire fascinent les hommes et ont inspiré des théories scientifiques, plus ou moins fondées. Dans la seconde moitié du XXe siècle, grâce aux missions Apollo qui permirent à l’Homme de marcher sur la Lune et de rapporter des pierres lunaires, les théories établies furent bouleversées ou largement révisées. Des sondes modernes ont cartographié chaque relief de notre satellite naturel, mesurant chaque cratère et repérant la présence d’eau solide (glace) tapie dans l'ombre éternelle des pôles. On sait désormais que ses montagnes culminent plus haut que l’Everest, que son bassin le plus vaste dépasse en démesure tout ce que le système solaire compte de cicatrices, et que l'on pourrait s'y déplacer en bondissant, le poids d'un corps y étant réduit au sixième de ce qu'il pèse sur Terre.

Reste l'énigme de son emprise sur le vivant. La Lune commande la reproduction des coraux, oriente le vol des insectes, règle l'essaimage de certains vers marins avec une précision horlogère. Mais elle a aussi suscité, au fil des siècles, un fatras de croyances dont les études récentes ont dénoncé l'inanité.

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Une naissance dans le fracas

Pendant des siècles, l'origine de la Lune demeura une énigme pour l’humanité. Les philosophes grecs la croyaient faite d'un feu subtil, tandis que les astronomes de la Renaissance la supposaient semblable à la Terre. Nul ne connaissait avec certitude l’histoire de sa naissance et la raison d’être de sa course régulière autour de notre planète. Il fallut attendre la fin du XIXe siècle pour que la question quittât le domaine de la spéculation et entrât dans celui de la science.

Trois hypothèses se disputèrent longtemps les faveurs des savants. La première, dite de la fission, fut proposée en 1878 par George Darwin, le fils du célèbre naturaliste. Elle supposait que la Terre primitive, tournant sur elle-même à une vitesse vertigineuse, eût expulsé, sous l’effet de la force centrifuge, une portion de sa propre matière. Certains allèrent jusqu'à désigner le bassin du Pacifique comme la cicatrice de cet arrachement, une idée séduisante mais que la géologie des fonds océaniques a depuis réfutée sans appel. La deuxième hypothèse, dite de la capture, voulait que la Lune fût un corps étranger, formé ailleurs dans le système solaire, et que la gravité terrestre l’eût saisi au passage. La troisième théorie, dite de l'accrétion binaire, proposait que les deux astres se fussent formés côte à côte, à partir du même nuage de matière primordiale.

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Chacune de ces théories butait sur son propre obstacle insurmontable. La fission exigeait une vitesse de rotation terrestre que rien ne permettait d'expliquer. La capture supposait un improbable concours de circonstances, une rencontre à la vitesse exacte et selon l'angle précis qui eussent permis la satellisation plutôt que la collision ou la fuite. L'accrétion binaire, enfin, n'expliquait pas pourquoi la Lune est si pauvre en fer alors que la Terre en possède un noyau massif.

Au cours des années soixante-dix, alors que les premières pierres lunaires étaient analysées dans les laboratoires terrestres, un quatrième scénario s’imposa. Celui-ci postulait qu'environ cent millions d'années après la formation du système solaire, la Terre ayant déjà rassemblé l'essentiel de sa masse fut percutée par un corps planétaire de la taille de Mars. Ce corps céleste fut baptisé Théia par les astronomes, en hommage à la titanide qui, selon la mythologie grecque, enfanta Séléné, déesse de la Lune. La collision fut oblique et libéra une énergie si grande qu'elle vaporisa une part considérable des deux corps. Un disque de débris incandescents se forma autour de la Terre blessée, et de ce disque naquit notre satellite. Les simulations numériques indiquent que l'accrétion fut rapide, de l'ordre de quelques années tout au plus, certains modèles récents suggérant même que notre satellite aurait pu se former en une poignée d’heures seulement.

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Ce scénario présente l'avantage de tout expliquer d'un coup et rend compte de la pauvreté lunaire en fer, puisque les débris proviendraient principalement des manteaux rocheux et non des noyaux métalliques. Il explique l'inclinaison de l'axe terrestre, qui serait l’héritage du choc. Il justifie l'énergie considérable qui maintint la jeune Lune à l'état de magma en fusion durant quelques millions d'années. Il s'accorde enfin avec la distance et le moment cinétique du système Terre-Lune. En 1984, lors d'une conférence tenue à Hawaï, l'hypothèse de l'impact géant emporta l'adhésion de la communauté scientifique.

Les choses se compliquèrent cependant à mesure que les instruments d'analyse gagnaient en précision. Les mesures isotopiques effectuées sur les échantillons ramenés par les missions Apollo révélèrent une similitude presque parfaite entre la Terre et la Lune, pour l'oxygène, le titane, le silicium et le tungstène. Or les modèles canoniques de l'impact prédisaient que la majeure partie du disque de débris devait provenir de Théia et non de la Terre. Puisque Théia était censée s’être formée ailleurs dans le système solaire, sa signature isotopique aurait dû différer de la nôtre et se retrouver dominante dans les roches lunaires. Tel n’est cependant pas le cas et cette difficulté, que les planétologues ont nommée « crise isotopique », demeure à ce jour une pierre d’achoppement à l’adoption définitive de l'hypothèse dominante. Certains scientifiques avancent que Théia se serait formée dans la même région du disque protoplanétaire que la Terre et partagerait donc naturellement sa composition. D'autres soutiennent que le brassage consécutif à l'impact fut assez vigoureux pour homogénéiser les deux matières au point d'effacer toute différence. Des variantes plus audacieuses imaginent une Terre en rotation si rapide qu'elle aurait fourni l'essentiel de la matière lunaire.

La Lune, face visible et face cachée

L'hypothèse de l'impact géant demeure robuste, même si elle attend encore d'être pleinement réconciliée avec les données géochimiques. Cette situation illustre d’ailleurs la vertu cardinale de la démarche scientifique. Une théorie ne vaut que par sa capacité à se laisser corriger par les faits. En attendant que les prochaines missions lunaires rapportent de nouveaux échantillons, provenant notamment de la face cachée et des régions polaires, la Lune garde une part de son mystère originel.

Le gardien de la vie

Si la naissance de la Lune fut un désastre, ses conséquences furent une bénédiction. Ce satellite, dont la masse est d’environ un quatre-vingtième de la masse terrestre (soit 1,2 %), sans équivalent dans le système solaire pour un corps de cette taille (Phobos pèse un cent-millionième de Mars, Titan un quatre-millième de Saturne), a exercé sur la Terre une tutelle dont nous sommes les lointains obligés. Sans la Lune, notre monde aurait sans doute connu un tout autre destin, et il est permis de douter que la vie complexe y eût trouvé les conditions de son épanouissement.

La plus décisive de ces influences concerne l'inclinaison de l'axe terrestre. Notre planète ne tourne pas droite dans son orbite, elle penche d'environ vingt-trois degrés et demi, et c'est à cette obliquité que nous devons l'alternance des saisons qui concerne la plupart des régions du globe. Cet angle n'a rien d'une donnée immuable. Les attractions conjuguées des autres planètes, Jupiter et Saturne au premier chef, tendent à le faire varier. Les travaux du mathématicien et astronome français Jacques Laskar, publiés à la fin des années quatre-vingt, ont montré que la Lune agit comme un gyroscope géant qui contient ces oscillations dans une fourchette étroite (entre 22,1 et 24,5 degrés), selon un cycle d’environ quarante mille ans. Ces variations, bien que modestes, suffisent à rythmer l'alternance des périodes glaciaires et interglaciaires.

Mais, sans la Lune, l'amplitude de ces phénomènes serait tout autre. Les simulations indiquent que l'axe terrestre basculerait de manière chaotique, pouvant varier de plusieurs dizaines de degrés. Mars, qui ne possède que deux satellites minuscules, en offre l'illustration éloquente, son axe oscillant jusqu'à 60 degrés selon des cycles de quelques centaines de milliers d'années. Sur une Terre ainsi déréglée, les pôles se seraient trouvés périodiquement face au Soleil et les tropiques auraient été périodiquement plongés dans une nuit glaciale. Les bouleversements climatiques qui en auraient résulté à des échelles de temps très courtes auraient été incompatibles avec les conditions d’adaptation des espèces vivantes. L'évolution de formes de vie complexes y aurait rencontré un obstacle considérable, peut-être insurmontable.

La deuxième influence majeure de la Lune tient aux marées. L'attraction lunaire déforme les océans, et, dans une moindre mesure, la croûte terrestre elle-même, créant deux bourrelets opposés. Il en résulte ce mouvement perpétuel que les riverains des côtes connaissent depuis toujours, deux pleines mers et deux basses mers quotidiennes, décalées d'environ cinquante minutes d'un jour sur l'autre. Ce balancement entraîne la friction des masses d'eau contre les fonds marins. Il dissipe de l'énergie et freine insensiblement la rotation terrestre, qui s'allonge d'environ deux millisecondes par siècle. Ce ralentissement se vérifie dans les archives les plus inattendues, notamment les coraux fossiles dont les stries de croissance quotidiennes permettent de compter les jours contenus dans une année. Il y a quatre cents millions d'années, l'année terrestre comptait environ quatre cents jours de vingt-deux heures.

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Il y a 4,4 milliards d’années, les effets résultant de la présence de la Lune devaient être prodigieux. Notre satellite orbitait bien plus près de sa planète et le jour terrestre ne durait sans doute pas plus de six heures. Des marées, sans commune mesure avec celles que nous connaissons aujourd'hui, submergeaient d'immenses étendues de terre avant de se retirer, soumettant les zones littorales à des cycles d'immersion et d'exondation d'une indicible violence. Plusieurs chercheurs ont avancé que ce brassage incessant aurait favorisé les réactions chimiques prébiotiques, concentrant les molécules organiques dans les flaques résiduelles puis les redispersant, multipliant ainsi les occasions de rencontres fécondes. D'autres y voient un rôle dans la conquête du milieu terrestre par les premiers organismes, les zones de balancement des marées constituant un sas naturel entre l'océan et la terre ferme, où les espèces purent progressivement s'accoutumer à l'émersion.

Bien sûr, nul ne sait encore avec exactitude où et comment la vie émergea, les hypothèses concurrentes ne manquant pas. Mais, sans lui attribuer la paternité de la vie, il est incontestable que la Lune a contribué à rendre la Terre plus habitable, principalement en tempérant les humeurs de notre axe, en modérant la frénésie de notre rotation et en imposant aux océans leur respiration régulière.

Et notre satellite continue son œuvre, s'éloignant de 3,8 centimètres par an, emportant avec elle une fraction du moment cinétique terrestre. Dans quelques centaines de millions d'années, son influence stabilisatrice se sera notablement affaiblie, et nos lointains successeurs connaîtront peut-être une Terre moins clémente.

Carnet de voyage, la fiche d'identité d'une destination

Si l'on s'avisait un jour d'écrire un guide touristique de la Lune, il serait prudent de communiquer aux voyageurs les conditions matérielles de leur séjour. Car la Lune est un monde où presque rien ne nous semble familier et dont les caractéristiques garantissent un dépaysement radical.

Imaginez ainsi que vous soyez sur le point de partir pour la Lune. 384 400 kilomètres séparent en moyenne le centre de la Terre de celui de son satellite, soit un peu plus d'une seconde-lumière. L'orbite lunaire étant elliptique, cette distance varie sensiblement au cours d’un mois calendaire, de 356 000 km au périgée à 406 000 km à l'apogée, un écart suffisant pour que le disque lunaire paraisse tantôt plus gros, tantôt plus menu. Les astronautes d'Apollo mirent environ trois jours pour couvrir cette distance et cette durée n'a guère de chances d'être réduite dans un avenir proche.

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Avec un diamètre de 3 474 kilomètres, la Lune est quatre fois plus petite que la Terre, et deux fois plus petite que Mars. Sa surface totale, trente-sept millions de kilomètres carrés, représente environ sept pour cent de la surface terrestre, ce qui correspond peu ou prou à la superficie réunie de l'Afrique et de l'Australie.

De cette modestie découle la particularité la plus réjouissante de votre futur séjour. La gravité y vaut 1,62 m/s², soit environ le sixième de la pesanteur terrestre. Un visiteur de 80 kilogrammes n'en pèserait plus que 13 et pourrait franchir d'un bond des obstacles qui le défieraient sur Terre. Les images des missions du programme Apollo ont fixé pour toujours la démarche sautillante que les astronautes adoptèrent spontanément, la marche ordinaire se révélant malcommode dans de telles conditions.

Véritable point noir du dossier touristique, l'absence d'atmosphère vous imposera de disposer d’un scaphandre pour toute promenade. La pression à la surface lunaire est si faible qu'elle confine au vide absolu, quelques centaines de milliardièmes de pascal contre cent mille sur Terre. Il n'y a pas de vent, pas de nuage, pas de pluie, et pas davantage de son puisque le vide ne transmet aucune vibration acoustique. Le ciel y demeure noir même en plein jour et les étoiles sont visibles à toute heure. Le Soleil n'y produit aucun crépuscule, la lumière passant brutalement de l'aveuglement aux ténèbres. Aucun bouclier gazeux ne vous protègera des rayonnements cosmiques ni des micrométéorites qui bombardent la surface lunaire sans relâche. Il sera indispensable de prendre vos précautions à ce propos.

Cette absence d'atmosphère a une autre conséquence redoutable qui concerne l'amplitude thermique entre le jour et la nuit. La température de surface oscille entre 120 °C en plein soleil et 170 °C au-dessous de zéro la nuit, soit près de 300 °C d'écart. Dans les cratères polaires, où le Soleil ne pénètre jamais, les sondes ont mesuré des valeurs inférieures à -230 °C, parmi les plus froides du système solaire, plus basses encore qu'à la surface de Pluton.

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Le rythme des journées vous déconcertera probablement. La Lune tourne sur elle-même en vingt-sept jours terrestres environ, exactement le temps qu'elle met à boucler son orbite, ce verrouillage gravitationnel expliquant qu'elle nous présente toujours la même face. Pour un observateur installé à sa surface, un jour complet dure donc un peu plus de vingt-neuf jours terrestres, quatorze jours d'ensoleillement continu suivis de quatorze jours de nuit glaciale. Les candidats au voyage devront composer avec cette contrainte, qui pose des problèmes considérables de production énergétique et de régulation thermique.

Bien sûr, il vous faudra vous hydrater durant votre séjour. On a longtemps cru la Lune parfaitement sèche mais des observations récentes ont renversé cette certitude en détectant de l’eau glacée piégée dans les cratères polaires. Les quantités en jeu demeurent incertaines, mais leur existence change tout, car cette glace pourrait vous fournir de l'eau potable, de l'oxygène respirable et de l'hydrogène pour le carburant utile à vos déplacements. C'est précisément cette ressource qui explique que les programmes d'exploration contemporains concentrent leurs efforts sur la région du pôle Sud de la Lune.

Quelques sites remarquables

Puisque vous avez accepté les contraintes de votre séjour lunaire, il est temps de découvrir votre itinéraire. Contrairement à ce que laisse croire sa pâleur uniforme, vue de la Terre, la Lune offre une géographie d'une variété saisissante, où les plaines les plus monotones côtoient des reliefs auprès desquels l'Himalaya semble modeste.

Les deux faces de la Lune n'ont rien de commun. La face visible, que nous contemplons depuis toujours, est largement recouverte de vastes étendues sombres que les astronomes de la Renaissance, les croyant remplies d'eau, baptisèrent des mers. Vous pourrez ainsi visiter la mer de la Tranquillité, l'océan des Tempêtes et la mer des Pluies, bien qu'il s'agisse en réalité de plaines de basalte formées par d'anciennes coulées volcaniques. La face cachée, découverte en 1959 par la sonde soviétique Luna 3, offre un paysage radicalement différent, criblé de cratères et dotée d'une croûte sensiblement plus épaisse. Cette dissymétrie demeure l'une des énigmes persistantes de la sélénologie moderne.

Parmi les curiosités incontournables figure le cratère Tycho, situé dans les hautes terres australes de la face visible. Avec ses 86 kilomètres de diamètre et ses 4 800 mètres de profondeur, c’est le plus spectaculaire des cratères lunaires. Sa jeunesse relative, cent sept millions d'années selon les datations effectuées sur les échantillons rapportés par la mission Apollo 17, lui a conservé des contours nets que l'érosion par impacts successifs n'a pas encore émoussés. Il est entouré d'un extraordinaire réseau de rayons clairs, traînées de matière pulvérisée projetées lors du choc, qui s'étirent sur mille cinq cents kilomètres et donnent à la pleine lune cet aspect de bille fêlée que les jumelles révèlent sans peine. Un pic central culmine à deux kilomètres au-dessus du plancher du cratère, souvenir du rebond de la croûte au moment de l'impact.

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Mais le véritable monument lunaire se trouve sur la face cachée. Le bassin Pôle Sud Aitken est tout simplement la plus grande cicatrice d'impact répertoriée dans le système solaire. 2 500 kilomètres de diamètre, soit la distance qui sépare Brest de Moscou, pour une dépression dont la profondeur atteint par endroits treize kilomètres selon les mesures altimétriques. Il occupe près du quart de la surface lunaire. Sa formation, qui remonte à plus de quatre milliards d'années, fut d'une violence telle qu'elle pourrait avoir mis à nu le manteau profond de la Lune, ce qui en fait un site d'un intérêt scientifique considérable.

C'est également là que se dressent les grands sommets lunaires. Une légende tenace, reprise par quantité d'ouvrages, présente le mont Huygens comme le point culminant de la Lune, avec une altitude de 5 300 mètres au-dessus de la mer des Pluies. L'affirmation est toutefois erronée. Les relevés altimétriques de la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter ont montré que les plus hauts reliefs se situent sur le pourtour du bassin Aitken, où certains sommets dépassent 8 500 mètres. Le mont Huygens demeure néanmoins le plus haut massif de la face visible, et son profil se détache admirablement dans les lunettes astronomiques lorsque l'éclairage rasant en souligne les pentes.

L'intérieur du cratère de Shackleton, près du pôle Sud de la Lune, plongé dans une obscurité permanente

Au pôle Sud se trouve le site le plus convoité du moment, le cratère Shackleton. Ce cirque de 21 kilomètres de diamètre présente une particularité remarquable. L'axe lunaire n'étant incliné que d'un degré et demi, le Soleil y rase perpétuellement l'horizon. Il en résulte que les crêtes du cratère bénéficient d'un ensoleillement quasi permanent, tandis que son fond demeure plongé dans une obscurité absolue depuis plusieurs milliards d'années. Ces pièges à froid permettent une accumulation de la glace d'eau. Ce site, qui offre ainsi à la fois de l'énergie solaire en continu et une réserve d'eau, constitue le lieu rêvé pour une base permanente.

Votre séjour passera nécessairement par un recueillement en mer de la Tranquillité. C'est là que le module Eagle se posa le 20 juillet 1969, permettant à Neil Armstrong d’imprimer la première empreinte humaine sur un sol extraterrestre. Cinq autres sites portent les traces des missions Apollo, de l'océan des Tempêtes aux abords du cratère Descartes, jusqu'à la vallée Taurus-Littrow où se posa Apollo 17 en décembre 1972. Nulle atmosphère ne venant les perturber, les empreintes de pas, les traces de roues du véhicule lunaire et les objets abandonnés s'y conservent intacts, et devraient y demeurer pendant des millions d'années. On y trouve également, posés sur le sol, les réflecteurs laser que les astronautes y installèrent et qui permettent encore de mesurer la distance Terre-Lune avec une précision centimétrique.

Le rythme du vivant

La Lune règle les comportements d’un grand nombre d’espèces, parfois avec une précision confondante. Pour comprendre ce phénomène, il faut d'abord mesurer l'ampleur du signal lumineux produit par notre satellite. L'éclairement nocturne au sol varie dans un rapport de dix mille entre la nouvelle lune et la pleine lune, passant d'un dix-millième de lux à un lux environ. Pour un œil humain, la différence est appréciable sans être spectaculaire. Pour des organismes adaptés à l'obscurité et privés d'éclairage artificiel, elle constitue un repère temporel d'une fiabilité absolue, régulier depuis des centaines de millions d'années, et qu'aucun phénomène météorologique ne vient durablement brouiller.

L'exemple le plus spectaculaire se déroule chaque année au large des côtes australiennes. Sur les 2 300 kilomètres de la Grande Barrière de corail, des centaines d'espèces libèrent simultanément leurs gamètes dans l'eau, en une nuit unique du printemps austral, quelques jours après la pleine lune. Le phénomène, documenté scientifiquement depuis une observation fondatrice réalisée en 1981, mobilise plus de cent espèces de coraux répartis sur des récifs distants parfois de 500 kilomètres. Cette synchronisation prodigieuse répond à une nécessité biologique évidente, des organismes fixés au substrat n'ayant d'autre moyen de se reproduire que de lâcher leurs cellules sexuelles de manière synchronisée, dans l'espoir statistique de rencontres fécondes. Les chercheurs ont identifié chez ces animaux un gène codant pour une protéine sensible à la lumière bleue, dont l'expression s'intensifie les nuits de pleine lune. La température de l'eau et le cycle jour-nuit complètent le dispositif, mais c'est bien la Lune qui donne le signal final.

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Plus étonnante encore est la discipline du ver palolo, annélide des récifs du Pacifique Sud. Une fois l'an, selon un calendrier lunaire d'une rigueur stupéfiante, la partie postérieure de son corps, gorgée de gamètes, se détache et remonte vers la surface pour y libérer son chargement. Aux Samoa et aux Fidji, les populations locales connaissent depuis des générations la date exacte de cet essaimage et s'y préparent, le palolo y constituant un mets très recherché. Les pêcheurs attendent sur la grève avec leurs filets, et ne sont presque jamais déçus.

Sur la terre ferme, les manifestations sont moins théâtrales mais tout aussi rigoureuses. Les bousiers africains, des coléoptères qui façonnent des boules d'excréments et les roulent vers leur terrier, doivent impérativement s'éloigner en ligne droite de leur source de nourriture, faute de quoi leurs concurrents leur dérobent le butin. Pour maintenir un cap rectiligne dans l'obscurité, ils utilisent la lumière polarisée de la Lune, dont ils perçoivent l'orientation. Des expériences menées en Afrique australe ont montré qu'en coiffant les insectes d'un petit cache occultant le ciel, on les condamne à tourner en rond. Cette capacité, étudiée depuis une vingtaine d'années, constitue l'un des exemples les mieux documentés d'orientation céleste chez un invertébré.

La chronobiologie a établi l'existence, chez diverses espèces, d'horloges internes dites « circumlunaires », calées sur un cycle d'environ 29 jours, et distinctes des horloges circadiennes qui régissent l'alternance veille-sommeil. Ces mécanismes endogènes persistent lorsque les organismes sont maintenus en laboratoire, privés de toute perception lunaire, ce qui démontre leur caractère intrinsèque. Ils régulent chez certaines espèces la maturation des gamètes, chez d'autres les migrations ou les comportements alimentaires.

L'influence lunaire s'exerce enfin, de manière plus prosaïque, par l'intermédiaire des marées. Les organismes du littoral vivent au rythme de l'estran, cette zone alternativement submergée et découverte dont l'amplitude dépend directement des positions relatives du Soleil et de la Lune. Les grandes marées de vives eaux, qui surviennent lors des syzygies, c'est-à-dire lorsque les deux astres s'alignent avec la Terre, découvrent des étendues considérables et conditionnent l'alimentation, la reproduction et la survie d'innombrables espèces côtières. Dans les estuaires bretons comme sur les côtes de l’océan Pacifique, la vie littorale obéit à ce calendrier bien plus qu'à celui des saisons.

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La Lune exerce donc une influence réelle et parfaitement documentée sur de nombreux organismes vivants. Cette influence concerne majoritairement des espèces marines ou nocturnes, dont le mode de vie dépend étroitement de l'un ou l'autre de ces facteurs. Rien dans ces travaux ne vient étayer les affirmations beaucoup plus larges que la tradition populaire prête à notre satellite, et sur lesquelles il importe de se pencher.

Croyances, calendriers et persistances

Aucun astre n'a suscité autant de débats et de sourdes convictions que la Lune. Depuis les premiers âges, les hommes ont prêté à notre satellite le pouvoir de gouverner les humeurs, les naissances, les récoltes, la folie, la chevelure et jusqu'à la qualité du vin. Ces croyances ont traversé les millénaires avec une robustesse que bien des théories scientifiques pourraient envier. La plus répandue de ces croyances associe le cycle menstruel au cycle lunaire. Le rapprochement paraît d'une évidence confondante. Le mois synodique dure 29,5 jours, le cycle féminin de référence 28 jours, et le mot menstruation partage avec le mot mois une racine latine qui renvoie elle-même à la Lune. Beaucoup de langues portent la trace de cette association ancienne. Pourtant, les données scientifiques sont implacables. La plus vaste analyse jamais conduite sur le sujet, menée par l'équipe Clue (application data science) sur 7,5 millions de cycles enregistrés, n'a mis en évidence aucune corrélation entre les phases lunaires et le début des règles. L'argument de la coïncidence arithmétique s'effondre d'ailleurs dès qu'on élargit le champ des observations, le cycle du chimpanzé durant 32 jours et celui de la souris 5 jours, sans que personne songe à y voir une influence céleste. La variabilité naturelle des cycles humains, qui s'étend de 21 à 35 jours, achève de ruiner l'hypothèse d'une horloge lunaire universelle.

Selon certains scientifiques, ce propos mérite d’être nuancé et la question n'est pas encore close. Des travaux publiés en 2021 ont suggéré que, chez les femmes dont le cycle dépasse 27 jours, une synchronisation intermittente pourrait s'observer, et qu'elle se serait considérablement affaiblie à partir de 2010, période de généralisation de l'éclairage artificiel nocturne et des écrans. Ces résultats demeurent discutés et portent sur des effectifs bien plus modestes que les analyses massives mentionnées plus haut.

La croyance selon laquelle la pleine lune multiplierait les accouchements est en revanche définitivement réfutée. Ce mythe est tenace, et des sages-femmes comme des obstétriciens sont nombreux à affirmer sa véracité. Pourtant, les chiffres disent autre chose. Une étude américaine portant sur 564 000 naissances réparties sur 62 cycles lunaires n'a décelé aucune variation du nombre d'accouchements selon la phase lunaire. Une méta-analyse datant de 2005 a passé en revue trente-sept études étalées sur un demi-siècle pour aboutir au même constat. En France, l'examen des naissances enregistrées par l'Insee entre 1968 et 1974, près de six millions de cas, a confirmé cette indépendance totale. Si la Lune exerçait la moindre influence, la distribution des naissances dessinerait une courbe cyclique épousant ses phases. Mais elle est parfaitement plate.

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Le jardinage lunaire pose une question plus délicate, car il mêle traditions paysannes, observation empirique et intérêts éditoriaux, les calendriers lunaires se vendant par centaines de milliers d'exemplaires chaque année. Les arguments invoqués par ses défenseurs ne résistent pas à l'analyse scientifique. La lumière lunaire est infime comparée à celle du Soleil, trop faible pour agir sur la photosynthèse. Quant à la gravitation, elle ne produit d'effets mesurables que sur de vastes masses d'eau, les océans en l'occurrence, et nullement sur la sève d'un plant de tomate ou l'humidité d'un carré de potager. Une revue de la littérature scientifique conduite en 2012 par deux membres de la Société nationale d'horticulture de France a conclu qu'aucun effet de la Lune sur la croissance des végétaux n'était démontrable. Les essais contrôlés, où les semis sont conduits dans des conditions strictement identiques à l'exception de la date retenue, ne révèlent pas de différence statistiquement significative.

Faut-il pour autant jeter aux orties les calendriers lunaires ? Les auteurs des études mentionnées ici ne vont pas jusque-là, et leur position mérite d'être rapportée. Suivre un calendrier, quel qu'il soit, impose au jardinier une régularité, une discipline d'observation et une attention soutenue à ses cultures. Ce cadre produit des effets réels, peut-être sans rapport avec une quelconque vertu lunaire, mais certainement par celle de l'assiduité au travail. L'erreur consiste simplement à attribuer à l'astre ce qui revient à l’engagement du jardinier.

Mais alors, pourquoi ces croyances résistent-elles si fortement à l’analyse des résultats scientifiques ? Le premier élément de réponse est assurément le biais de confirmation, une propension universelle à retenir les cas qui confirment une conviction et à oublier ceux, souvent beaucoup plus nombreux, qui l'infirment. La sage-femme se souviendra de la nuit de pleine lune agitée et oubliera les trois nuits précédentes, parfaitement calmes. Le deuxième élément de réponse tient à la visibilité du phénomène, la pleine lune étant la seule phase immédiatement identifiable, elle devient le repère auquel on rattache volontiers des événements marquants. Enfin, de nombreuses croyances sont transmises depuis l'enfance, sous forme de proverbes, de contes et de récits, au point de paraître évidentes avant même d'être examinées selon une démarche cartésienne.

Remarquons, en outre, que certaines influences lunaires sur l'humain, longtemps rangées parmi les fables, ont reçu un commencement de validation. Une étude menée en 2014 a observé que les sujets dormaient en moyenne vingt minutes de moins et s'endormaient cinq minutes plus tard au cours des nuits de pleine lune. La science ne tranche pas par décret, elle progresse par accumulation de preuves, et il lui arrive de réhabiliter ce qu'elle avait écarté. Elle exige des faits, c'est précisément ce qui la distingue de la croyance.

La conquête de la Lune, une épopée en trois actes

Le premier satellite artificiel de l'histoire fut placé en orbite le 4 octobre 1957 par l'Union soviétique. Baptisé Spoutnik 1, ce modeste engin ne pesait que 83 kilogrammes et se contentait d'émettre un signal sonore répétitif. Pourtant, l'onde de choc fut planétaire, les États-Unis découvrant avec effroi que leur rival technologique les avait devancés. La fusée mise au point pour satelliser un tel objet pourrait bien servir à expédier une ogive nucléaire intercontinentale. La course à l'espace était lancée.

Les Soviétiques enchaînèrent les succès avec une régularité humiliante pour Washington. Luna 1 échappa à l'attraction terrestre en janvier 1959. Luna 2 devint, le 14 septembre de la même année, le premier objet fabriqué par l'homme à toucher le sol lunaire, en s'y écrasant volontairement. Trois semaines plus tard, Luna 3 transmit les premières images de la face cachée de la Lune, révélant à l'humanité un visage que nul n'avait jamais contemplé. En avril 1961, Youri Gagarine devint le premier homme à effectuer un vol spatial.

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Dans ce contexte d'humiliations à répétition, le 25 mai 1961, devant le Congrès américain, le président John Fitzgerald Kennedy prononça un engagement qui devait changer le cours de l’histoire. Il affirma que son pays parviendrait, avant la fin de la décennie, à poser un homme sur la Lune et à le ramener sain et sauf sur terre. L'ambition parut alors démesurée, les Américains n'ayant à leur actif qu'un vol suborbital d’une durée de quinze minutes.

Le programme Apollo mobilisa des moyens colossaux, sans équivalent en temps de paix. Jusqu’à 400 000 personnes y œuvrèrent simultanément et son coût, rapporté aux valeurs actuelles, dépassa 200 milliards de dollars. La route des savants, chercheurs, ingénieurs, techniciens et autres coordinateurs du projet fut semée d’embûches, la plus cruelle survenant le 27 janvier 1967, lorsqu'un incendie se déclara dans la capsule d'Apollo 1 et coûta la vie à trois astronautes au cours d’un banal essai au sol.

Malgré ces déboires, le 16 juillet 1969, la fusée Saturn V décolla de Floride, embarquant Neil Armstrong, Buzz Aldrin et Michael Collins à son bord. Quatre jours plus tard, le module Eagle se posa sur la surface de la Lune, en mer de la Tranquillité, après une descente éprouvante durant laquelle Armstrong dut prendre les commandes manuelles pour éviter un champ de blocs rocheux. Il restait alors dix-sept secondes de carburant dans le réservoir du module lunaire. Dans la nuit du 20 au 21 juillet, à l'heure française, 600 millions de téléspectateurs assistèrent en direct à la télédiffusion des premiers pas d'un homme sur un autre monde.

Cinq autres missions se posèrent sur la Lune. En 1970, Apollo 13 frôla la catastrophe après l'explosion d'un réservoir d'oxygène et un retour sur Terre qui releva d'un exploit collectif. Apollo 15 inaugura l'usage d’un véhicule lunaire qui permit d'élargir considérablement le rayon d'exploration des astronautes. En décembre 1972, Eugene Cernan et Harrison Schmitt furent les derniers hommes à fouler le sol lunaire parmi les douze astronautes au total, tous américains, qui ont eu la chance de marcher sur la Lune.

À partir de 1972, les budgets consacrés à l’exploration lunaire se tarirent, l'intérêt du public refluant et, durant un quart de siècle, plus aucun engin n'y fut envoyé. Le réveil s'amorça à la fin des années quatre-vingt-dix, avec des sondes automatiques qui détectèrent la présence d'eau glacée aux pôles. Cette découverte changea la donne en redonnant de la crédibilité à l'idée d'une présence humaine durable sur la surface de la Lune. De nouveaux acteurs entrèrent en scène, la Chine réussissant en 2013 son premier alunissage en douceur, puis en 2019 le premier alunissage de l'histoire sur la face cachée. L'Inde rejoignit le club des « pays conquérants de la Lune » en 2023 en se posant près du pôle Sud.

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Les États-Unis répondirent par le programme Artemis, qui fut officiellement lancé en 2019 avec l’objectif d'établir une base permanente afin de faire de la Lune le tremplin des futures expéditions martiennes. Artemis I, vol d'essai sans équipage, contourna la Lune en 2022. Le 1^er avril 2026, Artemis II décolla de Floride avec quatre astronautes à son bord pour un survol de la face cachée de notre satellite, un peu moins de cinquante-quatre ans après les derniers héros des missions Apollo. L'humanité s'apprête donc à repartir à la découverte des secrets de son satellite naturel, ces projets impliquant un cortège de nations. L’aventure spatiale, armée de technologies de pointe et de nouvelles ambitions de conquête, se poursuit.

Ils achètent la Lune

L'affaire remonte à 1980 lorsqu’un certain Dennis Hope, Américain au chômage et en instance de divorce, se présenta dans un bureau administratif de San Francisco et y déposa une déclaration de propriété portant sur la Lune, Mars, Vénus, Mercure et l'ensemble des corps solides du système solaire, la Terre exceptée. Il envoya une copie de sa revendication aux Nations unies, qui ne lui répondirent jamais, silence qu'il interpréta comme un acquiescement tacite.

Hope fonda alors une ambassade lunaire (Lunar Embassy) et commença à vendre des parcelles de notre satellite. Quarante-cinq ans plus tard, il revendiquait plus de deux millions et demi d'actes de vente, à une vingtaine de dollars l'acre, soit environ un million d'hectares de terrain cédés sur le papier. Chaque acheteur reçut un certificat d'allure notariale, une carte de la surface lunaire avec la localisation de sa parcelle, une constitution lunaire et une déclaration des droits. Le dispositif était particulièrement soigné.

Hope s'appuya sur une lecture littérale du Traité sur l'espace datant de 1967, et qui fut ratifié par plus de cent pays. L'article 2 de ce traité stipule que l'espace extra-atmosphérique et les corps célestes ne peuvent faire l'objet d'« appropriation nationale ». Hope s'arrêta précisément sur cet adjectif et en déduisit que le texte, visant les États, laissait les particuliers libres de revendiquer des droits de propriété. Bien sûr, son argument ne résiste pas au droit international qui considère que les États ne peuvent accorder à leurs ressortissants des droits qu'ils ne détiennent pas eux-mêmes. Aucun gouvernement n'ayant qualité pour attribuer une propriété lunaire, aucun particulier ne saurait l'obtenir. Les spécialistes du droit spatial sont unanimes sur ce point, la Lunar Embassy ne possédant rien, elle ne peut prétendre vendre quoi que ce soit. Il faut d'ailleurs noter que Hope lui-même qualifie ses produits de novelty items, c’est-à-dire, d'articles de fantaisie, une formulation qui le met à l'abri des poursuites pour escroquerie. La société détenue par Hope revendique parmi ses clients Tom Cruise, Nicole Kidman, John Travolta et trois anciens présidents américains. Mais Hope a lui-même avoué que ces personnalités n’ont pas acheté personnellement des parcelles de la Lune, les certificats leur ayant généralement été offerts.

Les actes de l’ambassade lunaire n'ont donc aucune valeur juridique, ne figurent dans aucun registre foncier reconnu et ne confèrent strictement aucun droit à leurs détenteurs. Si une base lunaire venait à s'installer sur l’une des parcelles vendues, son propriétaire n'aurait aucun recours. Le produit vendu n’est qu’un rêve, au demeurant parfaitement assumé comme tel par son vendeur.

La vraie question juridique concerne l'exploitation des ressources lunaires, notamment la glace polaire. Cette question soulève des problèmes que le traité de 1967 n'a pas anticipés. Les accords du programme Artemis, signés depuis 2020 par une quarantaine d'États, visent à encadrer cette exploitation sans contredire frontalement le principe de non-appropriation, ce qui fait l'objet de débats nourris entre juristes.

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Comprendre les phases de la Lune

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La Lune ne produit aucune lumière. Elle se contente de réfléchir celle du Soleil. Elle garde toujours une moitié de sa surface plongée dans l'obscurité. L’évolution des positions relatives de la Lune et de la Terre explique ce que nous appelons « les phases » de la Lune. Ces dernières ne sont rien d'autre que la portion de zone éclairée que nous apercevons depuis la Terre et cette portion varie selon la position de notre satellite sur son orbite.

Le cycle complet des phases de lune dure 29,5 jours, une durée que les astronomes nomment lunaison ou mois synodique. Celui-ci se décompose en quatre étapes principales.

• La nouvelle lune survient lorsque notre satellite se trouve entre la Terre et le Soleil. Sa face éclairée est alors entièrement tournée vers notre étoile, et la face qui nous regarde demeure obscure. La Lune est ainsi invisible, levée et couchée en même temps que le Soleil.
• Le premier quartier apparaît environ sept jours plus tard. La moitié droite du disque est éclairée, formant un demi-cercle visible en début de soirée.
• La pleine lune se produit quand la Terre se place entre le Soleil et la Lune. La totalité de la face visible de notre satellite est alors éclairée. Elle se lève au coucher du Soleil et se couche à son lever.
• Le dernier quartier clôt le cycle une semaine plus tard, la moitié gauche du disque étant cette fois illuminée. Il s'observe en fin de nuit et au petit matin.

Entre ces étapes se glissent les croissants et les lunes gibbeuses, ces dernières désignant les phases durant lesquelles plus de la moitié du disque lunaire est éclairée sans que la Lune soit encore pleine.

Toujours le même visage

Remarquable coïncidence cosmique, la Lune met exactement le même temps à tourner sur elle-même qu'à effectuer un tour autour de la Terre : 27 jours et 7 heures. Ce verrouillage, conséquence des forces de marée exercées par notre planète durant des milliards d'années, explique que la Lune nous présente perpétuellement la même face. Les oscillations de son orbite, que les astronomes nomment librations, permettent toutefois d'entrevoir un peu au-delà du disque correspondant à la face visible. Au total, nous pouvons observer 59% de la surface lunaire depuis la Terre. La Lune nous a caché 41% de sa surface jusqu'à la mission soviétique Luna 3, en 1959, qui en réalisa le survol. Bien qu’invisible depuis la Terre, la face cachée de la Lune n'est nullement obscure. Elle reçoit exactement autant de lumière solaire que la face visible. Nous ne devons pas confondre face cachée et face obscure.

Un conseil d'observation

Contrairement à l'intuition, la pleine lune est le pire moment pour observer la surface de notre satellite. Son éclat éblouissant, combiné à un éclairage solaire direct, supprime toute ombre projetée. Mieux vaut choisir les jours entourant les quartiers, lorsque l'éclairage rasant creuse les cratères et dessine les montagnes. La ligne séparant la zone éclairée de la zone obscure, nommée terminateur, offre alors le spectacle le plus saisissant.

Carte d'identité de la Lune

État civil

Nature : satellite naturel de la Terre

Âge : environ 4,51 milliards d'années

Origine : impact géant entre la Terre primitive et une protoplanète de la taille de Mars

Rang : cinquième plus gros satellite du système solaire

Dimensions

Diamètre équatorial : 3 474 km, soit 27 % de celui de la Terre

Circonférence : 10 921 km

Superficie : 37,9 millions de km², environ 7 % de la surface terrestre

Volume : 2,2 milliards de km³, soit 2 % de celui de la Terre

Masse : 7,35 × 10²² kg, soit un quatre-vingtième de la masse terrestre

Densité moyenne : 3,34 g/cm³, contre 5,51 pour la Terre

Orbite et mouvements

Distance moyenne à la Terre : 384 400 km

Vitesse orbitale moyenne : 3 683 km/h

Période de révolution sidérale : 27 jours 7 heures 43 minutes

Inclinaison de l'axe : 1,54 degré sur le plan de l'écliptique

Éloignement annuel par rapport à la Terre : 3,8 cm

Conditions de surface

Pesanteur : 1,62 m/s², soit un sixième de la pesanteur terrestre

Vitesse de libération : 2,38 km/s, contre 11,2 km/s sur Terre

Pression atmosphérique : environ 3 × 10⁻¹⁵ bar, soit un vide quasi absolu

Température diurne : jusqu'à 127 °C

Température nocturne : jusqu'à -173 °C

Température des cratères polaires : jusqu'à -248 °C

Durée du jour solaire : 29,5 jours terrestres, soit environ 14 jours de lumière et 14 jours de nuit

Géographie

Point culminant : environ 10 786 m au-dessus du niveau de référence, sur le pourtour du bassin Pôle Sud Aitken

Plus grand bassin d'impact : Pôle Sud Aitken, 2 500 km de diamètre, jusqu'à 13 km de profondeur

Nombre de cratères de plus d'un kilomètre : plus de 1,3 millions recensés

Composition de surface : régolithe, couche de poussière et de débris de 4 à 15 mètres d'épaisseur

Eau : glace détectée dans les cratères polaires en ombre permanente