La face cachée de la Lune

S'il existe un astre que l'on observe constamment sans être astronome ni astrophysicien, c'est bien la Lune. Je m'interroge sur ce phénomène curieux, connu depuis des millénaires: la Lune nous présente toujours le même visage, le même hémisphère, les mêmes taches sombres, aux mêmes endroits, elle ne nous présente jamais l'autre hémisphère, la face cachée. Et j'en cherche une explication.

Les deux mouvements de la Lune
La Lune tourne autour de la Terre et en fait le tour complet en 27, 3217 jours.
Elle tourne également sur elle même dans le même temps de 27,3217 jours.
Ces deux mouvements sont synchronisés c'est-à-dire qu'ils commencent et s'achèvent simultanément, au même instant, pour recommencer.
C'est cette synchronisation pour le moins surprenante qui explique, comme nous allons le voir, pourquoi la face cachée de la Lune le restera encore pour des milliards d'années.

Pourquoi la Lune nous présente toujours le même visage
Dans la figure ci-dessous, j'ai représenté dans un même plan deux positions de la Lune: les deux cercles de centres L et L'. Le point T est un point de la Terre d'où nous regardons la Lune, le point A représente une tache sombre de la Lune.

Etudions le mouvement du point A :

dans la révolution de la Lune autour de la Terre le point A vient en A',

en même temps la Lune tourne sur elle-même du même angle et le point A' vient en A".

Le point A" occupe finalement la même position que le point A précédent, la tache sombre se trouve donc au même endroit que précédemment. On comprend ainsi pourquoi la Lune nous présente toujours le même visage.

Remarques
On peut imaginer que la Lune se présente à nous en se déplaçant toujours de face, jamais de dos, son visage étant plus ou moins éclairé par le Soleil: les différents aspects de ce visage dus à l'éclairement du Soleil ne sont autres que les phases successives de la Lune (nouvelle Lune, croissant, premier quartier, pleine Lune, dernier quartier,  croissant, nouvelle lune,....). L'intervalle de temps entre deux nouvelles Lunes  consécutives est une lunaison ou mois lunaire (29, 5 jours en moyenne).

Il existe un autre mouvement de la Lune, la libration. Ce sont des petites oscillations qui nous font  entrevoir un peu de la face cachée de la Lune.

L'exploration de la face cachée
Si l'on ne peut pas voir depuis la Terre cette mystérieuse face cachée, de nombreuses sondes l'ont observée et photographiée.
C'est en 1959 que la sonde soviétique Luna 3 l'a photographiée pour la première fois. Depuis, bien des sondes ont observé et photographié à la fois la face visible et la face cachée en orbitant autour de la Lune.
Il en est de même dans les missions Apollo 8-10-11....17 avec des astronautes en orbite lunaire.

            La face visible                         La face cachée

Le cliché ci-contre nous montre des aspects bien différents des deux faces. Le nombre de taches sombres (anciens épanchements de lave refroidie et durcie) est beaucoup plus grand sur la face visible que sur la face cachée. Par contre, les crevasses (impacts de météorites) sont beaucoup plus nombreuses sur la face cachée.

On trouverait, paraît-il, beaucoup plus d'hélium 3 sur la face cachée, l'hélium 3 est très recherché pour ses applications potentielles en fusion nucléaire.

On pourrait aussi implanter sur la face cachée des radiotélescopes qui auraient l'avantage d'être protégés des perturbations des émissions radio de la Terre. Mais l'inconvénient serait précisément ce "silence radio", aucune communication ne pouvant se faire.

Mais nous n'en sommes pas encore là : on envisage seulement d'installer une base, mais sur la face visible!......