Pourrions-nous vivre dans des grottes sur la Lune ? À la recherche d'habitats dans les tubes de lave lunaires

La question de savoir si les humains pourraient s'abriter dans les grottes souterraines de la Lune est passée de la spéculation de la science-fiction à un programme de recherche actif de la NASA. Le 30 septembre 2026, selon Astronomy.com, la NASA a sélectionné une mission appelée GIMLI pour enquêter sur un trou spécifique à la surface lunaire, la Fosse de Marius Hills, pour déterminer s'il est la porte d'entrée d'une vaste caverne cachée.

Pourquoi c'est une nouvelle maintenant

La NASA a choisi une proposition dirigée par le Planetary Science Institute (PSI) à Tucson, en Arizona, appelée GIMLI — Geophysical Instruments for Marius Lunar pit Investigation — pour enquêter sur la Fosse de Marius Hills dans la région d'Oceanus Procellarum, selon l'annonce du PSI lui-même. L'investigateur principal est Nathaniel 'Than' Putzig, avec Gareth Morgan comme investigateur principal adjoint.

Le PSI s'associe à Honeybee Robotics, une entreprise de Blue Origin, pour construire les instruments, tandis que l'Agence spatiale norvégienne fournira un radar de pénétration du sol. La charge utile voyagera vers la Lune par le biais du programme de Services de charge utile lunaire commerciale (CLPS) de la NASA, financé dans le cadre de l'initiative PRISM de la NASA (Payloads and Research Investigations on the Surface of the Moon), a déclaré le PSI. Aucune date de lancement n'a encore été confirmée.

Selon l'annonce du PSI, les grottes souterraines que GIMLI étudiera « pourraient un jour fournir un refuge sûr pour que les astronautes s'échappent des rayonnements et des extrêmes oscillations de température présentes à la surface lunaire ». Le texte du PSI lui-même présente ceci comme une description du potentiel des grottes plutôt que comme les paroles personnelles de Putzig.

Qu'est-ce exactement qu'un tube de lave lunaire ?

Il y a des milliards d'années, la lave s'écoulant sur la Lune a formé de longs canaux souterrains. Lorsque la roche en fusion s'écoulait ou que la croûte de surface refroidissait et s'effondrait, elle laissait parfois des tunnels ouverts — des tubes de lave — avec des trous occasionnels, ou « fosses », où le toit s'était effondré, selon la couverture du magazine Astronomy et du BioBioChile du Chili. L'orbiteur Kaguya (SELENE) du Japon a photographié la Fosse de Marius Hills — en 2008 selon Astronomy.com, ou en 2009 selon BioBioChile — et la fosse mesure environ 65 par 90 mètres (213 par 295 pieds) de large, selon les rapports du PSI et d'Astronomy.com.

Un exemple distinct, déjà confirmé, est la fosse de Mare Tranquillitatis, environ 400 kilomètres (250 miles) du site d'atterrissage d'Apollo 11. Les données radar du Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, analysées par les chercheurs de l'Université de Trente Leonardo Carrer et Lorenzo Bruzzone et publiées le 15 juin 2024, ont montré que la fosse se connecte à une caverne souterraine s'étendant sur au moins 40 mètres de large, selon le résumé Wikipédia de cette étude. La fosse elle-même a un entonnoir extérieur de 140-146 mètres de large et un puits intérieur d'environ 88-100 mètres de large et approximativement 105 mètres de profondeur.

Pourquoi une grotte pourrait être un meilleur logement que la surface ouverte

La surface lunaire n'a pas d'atmosphère et pratiquement pas de champ magnétique, de sorte qu'elle est bombardée par les rayons cosmiques galactiques, les tempêtes occasionnelles de particules solaires et les micrométéorites, et elle oscille entre une chaleur extrême et un froid extrême au cours de chaque cycle jour-nuit d'une durée d'environ un mois. Une étude de 2020 publiée dans le Journal of Radiological Protection a quantifié la réduction d'exposition aux rayonnements qu'un tube de lave offrirait par rapport à la surface ouverte.

Un événement unique de particules énergétiques solaires, comme celui enregistré en juillet 2000, aurait pu livrer environ 2 190 millisieverts à une personne non protégée à la surface, a découvert la même étude — une dose que la roche souterraine bloquerait largement. Séparément, la modélisation thermique de la fosse de Mare Tranquillitatis citée sur Wikipédia a révélé que les sections en permanence ombragées de la grotte restent près d'une température stable de 290 K (environ 17°C). La même modélisation a révélé que la fosse elle-même était environ 100 K plus chaude que la surface environnante la nuit et environ 20 K plus froide pendant la journée — une plage de température plus étroite que celle de la surface lunaire ouverte, selon le résumé Wikipédia de l'étude.

Comment les scientifiques prévoient de confirmer une grotte cachée

GIMLI ne regardera pas simplement dans la fosse — il tentera de cartographier ce qui se trouve en dessous et à côté de celle-ci. Selon le PSI et les rapports du magazine Astronomy, le package d'instruments comprend un radar de pénétration du sol, un système sismique à source active (décrit comme le premier levé sismique à source active volontaire sur la Lune depuis les missions Apollo), un gravimètre pour détecter les vides de faible densité, et des caméras pour photographier les parois de la fosse et le terrain environnant.

L'équipe, qui comprend également des chercheurs de l'Université d'État de Boise, de l'Université Johns Hopkins, de l'Institut Lunaire et Planétaire, et de l'Université d'Oslo, utilisera les données combinées pour estimer si — et jusqu'où — un tube de lave s'étend à partir de la fosse, et pour étudier les couches de roche exposées sur les parois de la fosse à la recherche d'indices sur le passé volcanique de la Lune.

Ce qui reste inconnu

Aucune grotte lunaire n'a encore été explorée par un robot ou un humain, et la date de lancement de GIMLI et son atterrisseur n'ont pas été finalisés. Les scientifiques ne connaissent pas encore la taille exacte, la stabilité ou l'accessibilité d'une cavité sous la Fosse de Marius Hills, et même la grotte de Mare Tranquillitatis confirmée n'a été cartographiée que par radar orbital, non visitée directement. Transformer un tube de lave en habitat habitable exigerait toujours une ingénierie pour l'air, la pression, l'éclairage et l'étanchéité des entrées — des étapes pas encore abordées par les missions actuelles, selon les rapports disponibles.

Points clés

• La NASA a sélectionné la mission GIMLI dirigée par le PSI le 30 septembre 2026, selon Astronomy.com, pour enquêter sur la Fosse de Marius Hills, un trou de 65 par 90 mètres photographié par l'orbiteur Kaguya du Japon en 2008 (Astronomy.com) ou 2009 (BioBioChile).
• Une étude de 2024 utilisant les données radar du Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA a confirmé une grotte de tube de lave séparée sous la fosse de Mare Tranquillitatis, près du site d'atterrissage d'Apollo 11.
• Une étude sur les rayonnements de 2020 a estimé qu'un tube de lave horizontal pourrait réduire l'exposition annuelle aux rayons cosmiques de plus de 400 mSv en surface à moins de 1 mSv.
• GIMLI utilisera un radar, des capteurs sismiques, un gravimètre et des caméras, livrés via le programme de Services de charge utile lunaire commerciale de la NASA ; aucune date de lancement n'a été fixée pour le moment.