Où la Lune ne reçoit-elle jamais de lumière ?

L'axe de rotation de la Lune est presque perpendiculaire à la direction d'où arrive la lumière solaire. Cela a une curieuse conséquence géométrique : dans les régions polaires, le Soleil ne s'élève jamais haut au-dessus de l'horizon, et le fond des cratères les plus profonds n'est jamais orienté vers lui. Ce sont les régions en ombre permanente. Elles couvrent environ 3 % du pôle sud lunaire, et le fond de certains cratères n'a pas reçu un seul photon solaire direct depuis jusqu'à deux milliards d'années. Dans le même paysage, l'inverse se produit à quelques kilomètres à peine : certains pics et bords de cratères restent éclairés presque en permanence.

L'obscurité perpétuelle signifie un froid perpétuel, et ce froid transforme ces fonds en pièges : toute molécule volatile qui y arrive, apportée par une comète ou libérée par le sol lui-même, peut rester piégée dans le régolithe pendant des éons au lieu de s'échapper dans le vide. D'où l'intérêt pour la glace d'eau aux pôles lunaires, qui serait à la fois une archive de l'histoire du système solaire et une ressource pour une future base. Cartographier ces zones n'est pas simple : comme elles ne réfléchissent pas la lumière solaire, il a fallu les mesurer en y faisant rebondir des impulsions laser depuis une sonde en orbite pour reconstituer leur forme et leur relief.

Il convient de dissiper une confusion courante. L'hémisphère que nous ne voyons jamais depuis la Terre reçoit exactement autant de lumière solaire que la face visible : il a ses propres jours et nuits tout comme l'autre, il ne nous fait simplement jamais face parce que la rotation de la Lune est verrouillée par effet de marée à son orbite. Ce qui n'est vraiment jamais éclairé, ce n'est pas un hémisphère entier, mais de petites zones dispersées à l'intérieur de cratères polaires, les seuls endroits de la Lune où la nuit ne finit jamais.