Carte lunaire : cratères et mers

Levez la tête un soir de gibbeuse : le dessin est immédiat. Des plages grises et lisses occupent la moitié nord du disque et débordent vers l'ouest, des zones claires et grumeleuses tiennent tout le sud. Cette bichromie est si franche que chaque culture y a projeté une figure — le visage de profil en Europe, le lièvre en Asie de l'Est, la femme portant un fagot ailleurs. Aucune illusion là-dedans : vous lisez deux terrains géologiques distincts, séparés par un milliard d'années d'histoire, à 384 400 km de votre fauteuil.

Le disque mesure entre 29,3′ et 34,1′ selon que la Lune passe au plus loin ou au plus près sur son ellipse — un écart de 16 % entre les deux extrêmes, qu'aucun œil ne perçoit d'un mois sur l'autre, mais que la photographie révèle sans discussion. Sa magnitude −12,7 à la pleine phase en fait, de très loin, l'objet le plus éclatant du ciel nocturne. Son orbite est inclinée de 5,1° sur le plan où circule la Terre, ce qui explique au passage pourquoi il n'y a pas d'éclipse tous les mois. Et parce qu'elle se balance légèrement en longitude et en latitude au fil de son orbite — la libration —, ce ne sont pas 50 % mais près de 59 % de sa surface qui finissent par se montrer, par tranches, à qui l'observe pendant un an.

Les plages sombres sont des coulées de basalte : de la lave remontée du manteau il y a 3,9 à 3,1 milliards d'années, qui a noyé les cuvettes creusées par les impacts géants. Ce basalte est chargé de fer et de titane, il réfléchit peu la lumière, d'où sa teinte d'ardoise. Les zones claires, elles, sont la croûte primitive : de l'anorthosite, une roche pâle et légère qui a flotté à la surface de l'océan de magma originel, puis a encaissé quatre milliards d'années de bombardement sans jamais être resurfacée. D'où son grain criblé.

Le fait le plus remarquable tient dans deux chiffres. Ces coulées couvrent 31,2 % de l'hémisphère que nous voyons, et 2,6 % seulement de celui qui nous tourne le dos. La Lune est asymétrique, et personne n'en donne encore une explication définitive : la croûte de l'autre côté est plus épaisse, la chaleur radioactive était concentrée de notre côté dans une province que les géologues appellent le terrain KREEP de Procellarum, et la lave n'a percé que là où la coquille était mince. Le hasard veut que la face la plus intéressante à cartographier soit précisément celle que la rotation synchrone nous impose.

Un dernier chiffre bouscule le récit classique : la sonde Chang'e 5, posée en décembre 2020 dans l'océan des Tempêtes, en a rapporté un basalte daté de 2 030 millions d'années. Le volcanisme lunaire s'est donc prolongé près d'un milliard d'années de plus qu'on ne le pensait — et la carte que vous regardez ce soir est un peu moins figée qu'elle n'en a l'air.

Commencez par la plus grande figure circulaire du quart nord-ouest : la mer des Pluies (Mare Imbrium), un bassin d'impact de 1 145 km de travers, bordé d'un arc montagneux qui saute aux yeux dès les jumelles. Vers l'est, deux ovales voisins et presque jumeaux : la mer de la Sérénité et la mer de la Tranquillité (876 km), cette dernière plus grise et légèrement bleutée parce que son basalte est plus riche en titane. Plus à l'est encore, détachée du reste comme une île, la mer des Crises forme un ovale sombre net que l'œil nu isole sans peine près du bord.

Toute la moitié ouest est occupée par l'océan des Tempêtes (Oceanus Procellarum), la seule étendue à porter le titre d'océan : elle n'est pas ronde, elle n'est pas un bassin, elle est une vaste nappe de lave irrégulière. Au nord, la mer du Froid s'étire en bande allongée sur près de 1 600 km ; au sud, la mer des Nuées et la mer des Humeurs ferment le tableau, la seconde presque parfaitement circulaire. Une mer du Nectar et une mer de la Fécondité complètent le sud-est.

Ces noms d'humeurs et de météores ne doivent rien au hasard. Ils viennent d'un jésuite bolonais, Giovanni Battista Riccioli, qui en 1651 rangea la Lune en huit octants et attribua à chaque plaine un état du temps ou de l'âme. Son système a survécu à trois siècles et demi de révisions, quand les nomenclatures rivales de la même décennie ont toutes été oubliées.

Le sud du disque est un chaos d'enceintes qui se chevauchent. La plus imposante s'appelle Clavius : 231 km d'un bord à l'autre, quatre milliards d'années au compteur, un fond assez vaste pour qu'on y loge la Corse. Sa signature est une guirlande de cratères qui décrit un arc sur son plancher, en diminuant régulièrement de taille depuis Rutherfurd posé sur le rempart. Les observateurs s'en servent comme mire : selon que vous comptez trois, quatre ou six maillons de la chaîne, vous savez exactement ce que votre optique et la nuit vous accordent ce soir-là. Trois maillons se prennent dans une lunette de 60 mm, les six demandent un 130 mm et une atmosphère qui se tient tranquille.

Juste au-dessus siège Tycho, 85 km à peine, mais le plus tape-à-l'œil du globe. Il n'a que 108 millions d'années — un nouveau-né — et l'éjecta de son impact n'a pas eu le temps d'être terni par le vent solaire : d'où les traînées claires qui rayonnent depuis lui jusqu'à 1 500 km, franchissant les mers sans s'y fondre. À la pleine phase, quand tout relief s'écrase, Tycho reste la seule chose lisible du disque.

Deux autres repères se retiennent vite. Plato, 101 km, s'ouvre en médaillon sombre au bord nord de la mer des Pluies : son plancher a été inondé de lave, et son fond plat contraste avec les hautes terres qui l'entourent. Aristarchus, à l'ouest, est la formation la plus brillante de la Lune, si claire qu'on la repère parfois dans la partie du disque simplement éclairée par le reflet de la Terre. À l'exact opposé du contraste, le fond de Grimaldi, près du limbe ouest, est la tache la plus sombre du globe.

Les chaînes lunaires ne sont pas nées d'une tectonique : ce sont des remparts de bassin. Les Montes Apenninus et les Montes Alpes dessinent, avec les Caucase et les Jura, la circonférence même de la cuvette d'Imbrium — un cercle de montagnes autour d'une plaine de lave, comme le bord relevé d'une assiette. Le plus haut sommet des Apennins lunaires, le Mons Huygens, culmine à 5 300 m au-dessus de la plaine d'Imbrium, soit un demi-kilomètre de plus que le mont Blanc au-dessus du niveau de la mer.

La curiosité du secteur porte un nom latin, Vallis Alpes : une entaille rectiligne de 166 km de long, large de 10 km en son milieu, qui coupe le massif des Alpes de part en part comme un coup de sabre. Ce n'est pas une vallée d'érosion — rien n'érode sur la Lune — mais un graben, un bloc de croûte affaissé entre deux failles ouvertes par le contrecoup de l'impact d'Imbrium. Sa direction pointe droit vers le centre du bassin, ce qui trahit son origine sans la moindre ambiguïté.

Un mot sur la lumière, et un seul : c'est près du terminateur, la ligne où le Soleil se lève, que les ombres s'allongent et sculptent ces reliefs. Le parcours détaillé soir après soir le long de cette ligne est déroulé dans notre guide suivre le terminateur lunaire.

Pointez la mer de la Tranquillité, dans son quart sud-ouest : c'est là qu'Apollo 11 s'est immobilisé en juillet 1969, sur une plaine de basalte choisie précisément parce qu'elle était plate et ennuyeuse. Les cinq missions suivantes ont visé des terrains de plus en plus accidentés — la lisière des Apennins pour Apollo 15, une vallée encaissée en bordure de la mer de la Sérénité pour Apollo 17, la dernière en décembre 1972.

Soyons nets sur ce qui se voit : rien. Le plus gros vestige laissé sur place mesure quelques mètres, quand un 200 mm sépare au mieux 0,6″ — ce qui, à la distance de la Lune, représente encore un quartier entier de 1,1 km de côté. Aucun télescope terrestre ne montrera jamais un étage de descente. Ce qui reste accessible, et qui vaut largement le détour, c'est de savoir où regarder : promener son oculaire sur cette plaine en sachant que deux hommes y ont posé la semelle les premiers change définitivement le statut d'une tache grise. Et si vous voulez faire la part de ce que l'oculaire tient et de ce que la photographie ajoute, notre guide que voit-on vraiment dans un télescope pose les choses sans détour.