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Du Pic à la Lune
La lune après le premier quartier. Photographie obtenue le 28 mars 1961 à 22h04mn TU avec la lunette de 60 cm de l’Observatoire du Pic du Midi. Domaine spectral 580-600nm. 1mm sur le cliché représente environ 18″ soit 30 kilomètres sur la lune.
I – Lyot, Dollfus, atmosphère, volcanisme et nature du sol
Déjà au début du XXème siècle, Emile Marchand, alors directeur du Pic du Midi, avait observé des traînées lumineuses dans la lumière cendrée de la lune. Le phénomène était alors inexpliqué.
Entre 1948 et 1950, Bernard Lyot et Audouin Dollfus observent la lune avec le coronographe pour déterminer si la lune possède une atmosphère, ce qui pourrait expliquer ces traînées lumineuses. Ce serait alors des étoiles filantes, comme sur terre. Le 7 mai 1949, ils font des observations qui permettront d’affirmer que la lune ne possède pas d’atmosphère.
Dans ces mêmes années, Camichel, Dollfus et Gentili observent régulièrement la lune avec le réfracto réflecteur Baillaud, une lunette de 60cm de diamètre, qui leur permettra d’obtenir des clichés d’excellente résolution et de publier un atlas de la lune en 1962. Audoin Dollfus publie un article en 1960 qui relate ses découvertes : les cratères lunaires sont d’origine météoritique et le sol lunaire est recouvert d’une couche de cendre ou de roche très finement broyée. Ces informations sont importantes pour les futures explorations spatiales. Camichel montrera qu’il y a eu de l’activité volcanique dans certains grands cratères. Les sondes spatiales le confirmeront plus tard, et la dateront à 2,8 milliards d’années.
II 1956, premières observations de Kopal, pentes du relief
Le Pic du Midi a une réputation internationale d’observatoire à haute résolution. Les meilleures images du monde du soleil et de la lune y sont faites. En 1955, Jean Rösch, directeur d’alors, se rend à Manchester pour un congrès. Zdenek Kopal, astronome à Manchester, lui fait part de son souhait de venir observer au Pic pour faire des études sur la topographie lunaire. Il y monte en mai 1956 avec deux étudiants. Leur but sera de mesurer la hauteur des reliefs d’après les ombres portées au bord du terminateur, là où elles sont les plus grandes. Compte tenu de la résolution atteignable au Pic de 0,25 » d’arc, soit 500m sur la lune, Kopal pense pouvoir mesurer les hauteurs du relief à 10 mètres près. Ces observations se font toujours à la lunette Baillaud. Les résultats obtenus montreront qu’il n’y a pas de pentes supérieures à 10° sur la lune, c’est un relief vallonné.
III 1959, début du programme pour les américains
En 1958, Kopal rencontre un autre spécialiste de la lune, Urey, à Chicago, ce dernier incite alors Kopal à établir une cartographie à haute résolution de la lune et lui soutient qu’il pourrait trouver des crédits aux Etats-Unis pour financer ses recherches. En janvier 1959, Kopal signe un contrat avec les Cambridge Air Force Research Laboratories pour financer une carte de la lune avec une résolution du kilomètre et un nouveau télescope au Pic du Midi. Fin janvier, il est de nouveau au Pic du Midi pour reprendre les observations. C’est le début du Manchester Lunar Program qui durera 10 ans.
IV 1960’s, cartographie pour repérer les sites d’alunissage
Jusqu’à présent, le but des observations étaient d’améliorer la connaissance de la lune. Mais le 25 mai 1961, le président Kennedy déclare que les Américains iront sur la lune avant la fin de la décennie. La NASA charge alors les militaires d’établir une cartographie de la lune et Kopal saisi l’occasion pour leur proposer de faire des clichés de la lune en entier à la lunette Baillaud sur des film de 17,5 cm de large.
V 1964, mise en service du télescope de 1M.
En 1961, le miroir en pyrex de 1m de diamètre, financé par la NASA et fabriqué par Grubb-Parsons en Grande Bretagne arrive au Pic du Midi. Cependant, la monture du télescope n’étant pas terminée, il sera monté provisoirement sur la monture du télescope de 60cm de Gentilli. Il est mis en service en mars 1962 mais Rösch constate des défauts et le renvoie chez Grubb-Parsons en mai 1963. La monture définitive est alors installée au Pic.
Lorsqu’il devient pleinement opérationnel en 1964, le télescope de 1M est utilisé par le Manchester Lunar Program avec des films de 70mm de large pour photographier des détails de la lune.
Quelques année plus tard, Rösch achètera un miroir en cervit, matériaux avec un coefficient de dilatation inférieur au pyrex et le fera tailler par Texereau, opticien français. Il sera mis en service en 1974.
Parallèlement, les sondes fournissent de plus en plus d’images. En 1959, Luna 3 (URSS) avait fait les premières photos de la face cachée de la lune. En 1964-1965, Ranger 6 et 9 (USA) fournissent les premières photos à haute résolution. En 1966-1967 les sondes Orbiter 1 à 5 (USA) fournissent des cartographies complète à haute résolution (50 à 200m).
Le bilan du Manchester Lunar Program est de plus de 60 000 photos de la lune et plus d’un million de dollar de budget.
VI Laser Lune
En 1965, le laboratoire de physique de l’école polytechnique débute des expériences de tir au laser sur la lune pour calculer sa distance à partir du temps que met la lumière pour revenir et être perçue (de l’ordre de 2,4 secondes). Mais ce n’est qu’en novembre 1969, après que les astronautes d’Apollo 11 déposent sur la lune un panneau de catadioptres pour mieux réfléchir le rayon émis, que l’on réussira à faire des mesures. Mais il faudrait un récepteur encore plus lumineux. La construction d’un nouveau système débute mais finalement l’expérience est déménagée à l’Observatoire de la Côte d’Azur sur le plateau de Calern en 1974.
