La Lune, un monde à part (pour les éducateurs)

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• La Lune comparée à la Terre
• Exploration de la Lune
• Formation de la Lune

Quand on regarde la Lune dans le ciel, il est parfois difficile d'imaginer que c'est un monde à part entière. Bien que la Lune présente certaines similitudes avec la Terre, ce monde est bien différent du nôtre et n'est pas hospitalier pour les humains. Grâce notamment aux missions Apollo, qui ont permis aux humains de l'explorer entre 1969 et 1972, on a maintenant une idée plus précise de sa composition et de l'histoire de sa formation.

Nous présentons ici quelques faits sur la Lune comme astre, sur son exploration et sa formation, et relevons certains éléments qui pourraient susciter de la confusion chez les jeunes (!) ou encore accrocher leur attention (icône de loupe). Nous touchons aussi certaines questions que les jeunes se posent fréquemment (?). Des contributions canadiennes à la recherche et à l'exploration de la Lune sont également soulignées ici et là (icône de drapeau). Bien d'autres questions ainsi que leurs réponses figurent sur la page destinée aux jeunes.

La Lune comparée à la Terre

La Lune est un astre de taille beaucoup plus modeste que la Terre. Son diamètre est environ quatre fois plus petit que celui de la Terre. Sa superficie est un peu moindre que celle de l'Amérique du Nord et du Sud. Elle est aussi environ 81 fois moins massive que la Terre.

Icône de loupe pour présenter des faits qui pourraient accrocher l'attention des jeunes :  Présentez aux jeunes des images de la Lune vue de l'espace ou de sa surface et encouragez-les à comparer l'apparence de la Lune à celle de la Terre. Dans leurs mots, ils peuvent décrire les couleurs et les textures observées à la surface de la Lune. Ils remarqueront que la Terre présente des paysages variés, alors que la Lune présente une plus grande uniformité : elle est toute grise et rocheuse, avec des régions claires et d'autres foncées, et parsemée de cratères de différentes tailles. Les nuages et autres phénomènes atmosphériques changent l'apparence de la Terre sur une base quotidienne, alors que la Lune a une apparence plutôt stable, car elle n'a pas d'atmosphère.

? : point d'interrogation pour toucher certaines questions que les jeunes se posent fréquemment :  Comment se forment les cratères? Les nombreux cratères à la surface de la Lune sont le résultat de multiples impacts météoritiques. Des météorites s'écrasent à la surface à très grande vitesse, créant des trous des dizaines de fois plus grands que les roches elles-mêmes.

! : point d'exclamation pour relever certains éléments qui pourraient susciter de la confusion chez les jeunes :  Il est surprenant de voir autant de cratères sur la Lune et pas sur la Terre. En fait, la Terre aussi a été bombardée de météorites de toutes les grosseurs, et l'est encore. Toutefois, l'atmosphère empêche la plupart de se rendre au sol. De plus, l'activité géologique, telle que les éruptions volcaniques et la tectonique des plaques ainsi que l'érosion, a continuellement effacé les cratères. Comme la Lune est dépourvue d'atmosphère et d'activité tectonique, elle garde la trace des impacts depuis sa formation il y a des milliards d'années. Une véritable capsule temporelle!

? : point d'interrogation pour toucher certaines questions que les jeunes se posent fréquemment :  Les jeunes se posent souvent la question suivante : « Est-ce qu'on pourrait vivre sur la Lune? ». C'est une bonne occasion de leur parler des conditions à la surface de la Lune, très différentes de celles sur Terre et qui ne permettent pas d'y survivre sans équipement spécialisé. L'absence d'atmosphère, qui entraine des variations de température extrêmes (de -233 °C la nuit à 120 °C le jour) et qui n'offre aucune protection contre le rayonnement solaire, ainsi que l'absence d'eau liquide font de la Lune un endroit complètement inhospitalier pour la vie, particulièrement les humains.

Icône de loupe pour présenter des faits qui pourraient accrocher l'attention des jeunes :  La force de gravité ressentie à la surface d'un corps céleste dépend de sa masse et de sa taille. C'est pourquoi la force de gravité sur la Lune beaucoup plus faible que sur Terre (environ six fois moins). S'ils pouvaient se rendre sur la Lune, les jeunes s'y sentiraient donc six fois moins lourds!

! : point d'exclamation pour relever certains éléments qui pourraient susciter de la confusion chez les jeunes :  Certains font, à tort, un lien entre la faible gravité sur la Lune et l'absence d'atmosphère. La gravité sur la Lune serait la même si la Lune avait une atmosphère. La force de gravité ressentie (notre poids) ne dépend que de la grosseur et de la masse de la Lune, non de la présence ou de l'absence d'atmosphère.

Exploration de la Lune

Nous en savons beaucoup plus sur la Lune depuis que les humains en ont foulé le sol dans le cadre du programme Apollo. Les premières images prises depuis la surface de la Lune nous ont permis de découvrir ce monde complètement différent de la Terre.

Icône de loupe pour présenter des faits qui pourraient accrocher l'attention des jeunes :  Discutez avec les jeunes de ce qu'ils remarquent en regardant des vidéos d'archives (en anglais seulement), comme celle-ci de deux astronautes de la dernière mission Apollo sur la Lune (en anglais seulement). Qu'y a-t-il de différent par rapport à la Terre? Un aspect qui saute aux yeux est la façon dont les astronautes bondissent à la surface, car la gravité y est plus faible. Le paysage en teintes de gris ainsi que le ciel toujours sombre sont aussi très différents. Sans atmosphère pour diffuser la lumière du Soleil, le ciel vu de la surface de la Lune est toujours noir, même en plein jour!

Douze astronautes ont marché sur la Lune et douze autres ont pu voir la Lune de près sans s'y poser entre 1969 et 1972. On parle souvent des astronautes du programme Apollo, mais il est intéressant pour les jeunes de se rendre compte que ces missions, comme toutes les missions spatiales, sont le fruit d'un immense travail d'équipe auquel des milliers de femmes et d'hommes contribuent en coulisses.

Un exemple de personnes qui ont travaillé dans l'ombre sont les femmes, dont plusieurs étaient Afro-américaines, qui exerçaient le métier de « calculatrice ». La technologie de l'époque étant beaucoup moins avancée qu'aujourd'hui, plusieurs calculs complexes ont été réalisés à la main, avec une grande précision, par ces femmes.

Icône de loupe pour présenter des faits qui pourraient accrocher l'attention des jeunes :  Avec les jeunes, discutez des divers domaines de l'exploration spatiale (p. ex. construction des vaisseaux et des instruments, calcul des trajectoires, santé et sécurité des astronautes, entrainement des astronautes, communications). Avez-vous déjà vu des films soulignant le travail effectué en coulisses pour soutenir une mission spatiale? Discutez du rôle que chaque jeune aimerait jouer et/ou pour lequel il ou elle croit avoir les aptitudes requises.

Icône de drapeau pour souligner des contributions canadiennes à la recherche et à l'exploration de la Lune :  Plusieurs Canadiens ont travaillé sur les missions Apollo, comme William Carpentier, qui a été le médecin des astronautes d'Apollo 11. Par ailleurs, c'est une entreprise canadienne de Longueuil, au Québec, qui a fabriqué le train d'atterrissage du module lunaire Apollo.

Icône de drapeau pour souligner des contributions canadiennes à la recherche et à l'exploration de la Lune :  En 2020, le Canada a signé une entente pour faire partie du programme Artemis, qui enverront les prochains humains en mission lunaire, 50 ans après la fin du programme Apollo. La première mission lunaire habitée n'atterrira pas. Un astronaute canadien en fera partie et aura la chance de voir la Lune de près. La mission suivante atterrira et aura à son bord la première femme et le prochain homme qui marcheront sur la Lune.

Le Canada contribue aussi à la station Gateway qui sera construite en orbite autour de la Lune par la NASA et ses partenaires de la Station spatiale internationale. La contribution canadienne sera le Canadarm3, un système robotisé intelligent formé d'un grand bras, d'un petit bras et d'un ensemble d'outils amovibles. Il servira d'abord à la construction de la station et ensuite, entre autres choses, à sa maintenance.

Formation de la Lune

La formation de la Lune aurait eu lieu très tôt après la formation de la Terre, il y a environ 4,5 milliards d'années. La théorie la plus plausible est celle d'un impact formidable entre la Terre et une autre petite planète en formation (protoplanète) de la taille de Mars appelée Théia. La collision aurait envoyé beaucoup de débris provenant des deux astres en orbite autour de la Terre. La Lune se serait formée à partir de l'agglomération progressive de ces débris.

? : point d'interrogation pour toucher certaines questions que les jeunes se posent fréquemment :  Comment fait-on pour savoir tout ça? Les jeunes posent souvent cette question! Dans le cas de la formation de la Lune, des indices se trouvent dans les roches lunaires. Le fait que la composition chimique des roches de la Lune soit semblable à celle des roches terrestres, mais pas exactement identique, nous indique que la Lune s'est formée à partir de débris de la Terre et d'un autre corps.

Icône de loupe pour présenter des faits qui pourraient accrocher l'attention des jeunes :  Pour marquer l'imaginaire des jeunes, vous pouvez leur montrer cette simulation (en anglais seulement), qui montre comment la Lune a évolué après sa formation, au fil des impacts.

! : point d'exclamation pour relever certains éléments qui pourraient susciter de la confusion chez les jeunes :  De la Terre, on distingue de grandes étendues foncées à la surface de la Lune que l'on appelle mers. Contrairement à ce que croyaient autrefois les astronomes, il ne s'agit pas d'étendues d'eau, mais plutôt de vastes plaines de lave refroidie. Elles ont probablement été créées à la suite d'énormes bombardements de météorites qui ont permis de mettre une partie de la Lune en fusion, ce qui a créé de grandes étendues de roche fondue.