Est-il vrai que la lune s'éloigne de la terre ?

Cette donnée ne vient pas d'un calcul théorique, mais d'une mesure répétée pendant plus d'un demi-siècle. Parmi les instruments que l'équipage d'Apollo 11 a installés en 1969 se trouvait un rétroréflecteur : un panneau carré en aluminium de 46 centimètres de côté avec cent prismes de silice fondue de 3,8 centimètres de diamètre chacun, taillés de façon à renvoyer tout faisceau de lumière exactement dans la direction d'où il est venu. Il ne nécessite ni électricité ni entretien, et c'est pourquoi il reste opérationnel : trente ans après son installation, il fonctionnait encore sans une seule défaillance.

Depuis plusieurs observatoires terrestres, on tire des impulsions laser sur ce panneau et on chronomètre le trajet aller-retour. Sur les innombrables photons émis, seule une poignée revient, mais cela suffit à fixer la distance entre la Terre et la Lune avec une précision d'environ deux centimètres. L'exactitude relative est meilleure qu'une partie sur dix milliards, comparable à mesurer la distance entre Los Angeles et New York avec une erreur d'un centième de pouce. En accumulant les mesures année après année, la tendance apparaît : un éloignement d'environ 3,8 centimètres par an.

La cause réside dans l'interaction gravitationnelle entre les deux corps. Les marées que la Lune soulève dans les océans terrestres ne restent pas alignées avec elle : la rotation de la planète les entraîne légèrement en avant, et ce renflement décalé tire la Lune vers l'avant et la pousse vers une orbite un peu plus haute, tout en freinant de façon presque imperceptible la rotation terrestre. C'est un échange comptable : la Lune gagne de l'énergie orbitale et la Terre perd de la vitesse de rotation. Sur une vie humaine, l'effet ne se remarque pas, mais à l'échelle géologique il a des conséquences visibles, comme le fait que les éclipses totales de Soleil deviennent de plus en plus difficiles à se produire.