LUNAR RADAR PROJECT
Azadeh BOJMEHRANI, Charlène BERTELOOT, David GANEM, Florent GABRIELS –2006
L’un des buts scientifiques essentiels des missions lunaires, était la collecte d’échantillons de roches à et sous la surface lunaire, afin de déterminer la composition chimique et l’origine de notre satellite.
Le programme spatial Apollo a permis d’amasser environ 380 Kg de roches lunaires en six expéditions, entre juillet 1969 et décembre 1972.D’autres échantillons ont été rapportés par le programme Luna à partir de septembre 1970. Pour éviter leur altération au contact e l’aire, ces enceints sèches et stériles, sous atmosphère d’azote.
Leur analyse en laboratoire n’a relevé aucun fossile, aucun matériau organique. La composition chimique de la croûte lunaire diffère sensiblement de celle de la terre : elle est pauvre en éléments volatils comme le potassium, le sodium ou le bismuth, et relativement riche en matériaux réfractaires (Aluminium, calcium,..)
Qui ne s’évaporent qu’a très haute température….La datation de toutes ces roches par la méthode du carbone 14 leur fixe un age allant de 3 à 4.5 milliards d’années. [1].
De quelles roches la croûte lunaire est –elle composée ?!
Les roches lunaires sont beaucoup moins diverses que celles que l’on trouve sur Terre. On distingue essentiellement trois types de roches : des basaltes dans les mers, des anorthoses, et une roche aux minéraux très particuliers appelée kreep (K pour potassium, REE pour terres rares « rare earth elements »an anglais, P pour phosphore) abondantes dans les régions montagneuses. Le manteau de la Lune contient beaucoup d’olivine* (50% d’olivine parmi les échantillons d’Apollo-12) et de pyroxène** (53% dans les échantillons d’Apollo-11). [2]
Y a-t-il de l’eau sur la lune ?
Si effectivement l’eau n’est pas présente sous forme liquide, elle existe cependant en abondance sous forme de glace. Les sondes Clementine (1994) puis Lunar Prospector (1998) ont confirmé la présence de glace dans les régions polaires que le soleil n’éclaire jamais. [2]
Minéraux
Trois minéraux, parmi les 75 variétés découvertes grâce à l’étude des roches lunaires, n’avaient jamais observés avant. De nouveaux noms ont été créés pour eux. Il s’agit de la tranquillyite (minéral trouvé dans la mer de la Tranquillité), du pyroxferroite (silicate de fer et de calcium), et de l’armalcolite (du nom des trois premiers astronautes ARMstrong, Aldrin, COLlins), titanate de fer et de magnésium. Depuis on a découvert de l’armalcolite dans des mines de diamants d’Amérique du sud…. [2]
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Apollo 11, 373°K, dry igneous sample [3] |
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|
frequence (hz) |
e' |
loss tan |
e'' |
|
10² |
13 |
0.11 |
1.43 |
|
10^3 |
12 |
0.83 |
9.96 |
|
10^4 |
11 |
0.69 |
7.59 |
|
10^5 |
10.5 |
0.61 |
6.405 |
|
10^6 |
10.3 |
0.6 |
6.18 |
|
10^7 |
10 |
0.63 |
6.3 |
|
Apollo 14, 373°K,plagioclase anorthosique, differents pyroxène+olivine+ilménite+troilite et fer métallique [4] | ||||||||||||||
|
frequence (hz) |
e' |
loss tan |
e'' |
|
|
|
| |||||||
|
10² |
6.4 |
0.003 |
0.0192 |
|
|
|
| |||||||
|
10^3 |
6.3 |
0.005 |
0.0315 |
|
|
|
| |||||||
|
10^4 |
6.2 |
0.008 |
0.0496 |
|
|
|
| |||||||
|
10^5 |
6.1 |
0.009 |
0.0549 |
|
|
|
| |||||||
|
10^6 |
6 |
0.012 |
0.072 |
|
|
|
| |||||||
|
10^7 |
5.9 |
0.014 |
0.0826 |
|
|
|
| |||||||
|
Apollo 17, soil sample with black cindery glass,agglutinates,breccia;12,compo?, à 100°C [5] |
| |||||||||||||
|
frequence (hz) |
e' |
loss tan |
e'' |
|
|
|
| |||||||
|
2.10² |
3.3 |
0.03 |
0.099 |
|
|
|
| |||||||
|
7.10² |
3.27 |
0.032 |
0.10464 |
|
|
|
| |||||||
|
10^3 |
3.25 |
0.03 |
0.0975 |
|
|
|
| |||||||
|
2.10^3 |
3.23 |
0.02 |
0.0646 |
|
d'apres graphique |
| ||||||||
|
7.10^3 |
3.2 |
0.01 |
0.032 |
|
|
|
| |||||||
|
10^4 |
3.175 |
0.096 |
0.3048 |
|
|
|
| |||||||
|
2.10^4 |
3.17 |
0.093 |
0.29481 |
|
|
|
| |||||||
|
7.10^4 |
3.16 |
0.09 |
0.2844 |
|
|
|
| |||||||
|
10^5 |
3.15 |
0.08 |
0.252 |
|
|
|
| |||||||
|
Echantillon 72441,12, densité plus elevé (+) et moins (-) et echantillon 15301,38 (++) et (- -) [6] | ||||||
|
frequence (kHz) |
e' |
loss tan |
e'' |
|
|
|
|
1(-) |
3.11 |
0.015 |
0.04665 |
|
|
|
|
1(+) |
3.42 |
0.016 |
0.05472 |
|
|
|
|
1(- -) |
3.51 |
0.013 |
0.04563 |
|
|
|
|
1(++) |
4.08 |
0.013 |
0.05304 |
|
|
|
|
10(-) |
3.06 |
0.008 |
0.02448 |
d'apres tableau de données...plus fiable! | ||
|
10(+) |
3.38 |
0.009 |
0.03042 |
|
|
|
|
10(- -) |
3.45 |
0.015 |
0.05175 |
|
|
|
|
10(++) |
4.02 |
0.015 |
0.0603 |
|
|
|
|
100(-) |
3.04 |
0.004 |
0.01216 |
|
|
|
|
100(+) |
3.35 |
0.005 |
0.01675 |
|
|
|
|
100(- -) |
3.42 |
0.013 |
0.04446 |
|
|
|
|
100(++) |
3.98 |
0.012 |
0.04776 |
|
|
|
|
Apollo 15, à 330°K [7] |
|
| |
|
freq (Hz) |
e' |
loss tan |
e'' |
|
10² |
3.86 |
0.11 |
0.4246 |
|
10^3 |
3.49 |
0.046 |
0.16054 |
|
10^4 |
3.35 |
0.017 |
0.05695 |
|
10^5 |
3.29 |
0.0052 |
0.017108 |
|
10^6 |
__ |
__ |
|
|
Apollo 17, lunar soil,different % de TiO2 et FeO--> pas fait car pas meme temperature (que la lune) [8] | |||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Toutes missions apollo confondues --> representation surface lunaire |
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
sample |
freq(MHz) |
e' |
loss tan |
e" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10017 |
1 |
8.8 |
0.075 |
0.66 |
|
|
10020 |
1 |
10 |
0.13 |
1.3 |
|
|
1022 |
450 |
4.2 |
0.06 |
0.252 |
|
|
1046 |
1 |
9 |
0.05 |
0.45 |
|
|
10084 |
1 |
3.8 |
0.0175 |
0.0665 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12002 |
1 |
9 |
0.05 |
0.45 |
|
|
12063 |
1 |
7 |
0.025 |
0.175 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
12070 |
1 |
3 |
0.025 |
0.075 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14301 |
1 |
4.8 |
0.05 |
0.24 |
|
|
14318 |
1 |
5.97 |
0.082 |
0.48954 |
|
|
14321 |
1 |
5.28 |
0.0123 |
0.064944 |
|
|
14310 |
450 |
6.5 |
0.00454 |
0.02951 |
|
|
14163 |
1 |
2.3 |
0.0006 |
0.00138 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15459 |
1 |
6.62 |
0.005 |
0.0331 |
|
|
15498 |
450 |
5.45 |
0.008 |
0.0436 |
|
|
15597 |
450 |
6.2 |
0.0022 |
0.01364 |
|
|
15065 |
1 |
6.7 |
0.01 |
0.067 |
|
|
15555 |
1 |
6.15 |
0.0252 |
0.15498 |
|
|
15021 |
450 |
2.2 |
0.00418 |
0.009196 |
|
|
15041 |
450 |
2.5 |
0.00486 |
0.01215 |
|
|
15211 |
450 |
2.45 |
0.00389 |
0.0095305 |
|
|
15221 |
450 |
2.55 |
0.00274 |
0.006987 |
|
|
15301 |
1 |
3.2 |
0.0008 |
0.00256 |
|
|
15601 |
450 |
3.3 |
0.00251 |
0.008283 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60015 |
1 |
6.6 |
0.0002 |
0.00132 |
|
|
61016 |
1 |
7.82 |
0.016 |
0.12512 |
|
|
60017 |
450 |
6.3 |
0.024 |
0.1512 |
|
|
65015 |
1 |
7 |
0.008 |
0.056 |
|
|
62236 |
1 |
6.52 |
0.006 |
0.03912 |
|
|
61500 |
450 |
1.96 |
0.00277 |
0.0054292 |
|
|
62240 |
450 |
2.4 |
0.00364 |
0.008736 |
|
|
62241 |
1 |
2.4 |
0.001 |
0.0024 |
|
|
63501 |
450 |
1.7 |
0.00161 |
0.002737 |
|
|
66041 |
1 |
2.7 |
0.002 |
0.0054 |
|
|
66014 |
450 |
1.6 |
0.0025 |
0.004 |
|
|
66081 |
1 |
2.8 |
0.001 |
0.0028 |
|
|
67601 |
450 |
1.9 |
0.0029 |
0.00551 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
72441 |
1 |
3.05 |
0.005 |
0.01525 |
|
|
74220 |
1 |
2.6 |
0.019 |
0.0494 |
|
|
74241 |
1 |
2.2 |
0.01 |
0.022 |
|
|
75081 |
1 |
3.5 |
0.01 |
0.035 |
|
On considère que u et u’ pour des matériaux sans fer sont à 1 et 0, et pour des autres on va considérer que u est 1.47 pour 20 Mhz et 1.43 pour 100Mhz pour les autres fréquence on va prendre la valeur moyenne de 1.45. Pour la partie imaginaire u’ est 0.022 pour 20 Mhz et 0.020 pour 100Mhz, pour les autres fréquence on va prendre la valeur moyenne de 0.021. [9]
-
*Olivine : Silicate de magnésium et de fer, de couleur vert olive, présent dans les basaltes.
-
**Pyroxène : Silicate de fer, de magnésium, de calcium présent dans les roches éruptives et de couleur brune très foncée.
[1]1999L’ABCdaire de la Lune, Flammarion, Christian Nitschelm, Christine Ehm, Myriam Schleiss, page 55.
[2]2003A la découverte de la Lune, Flammarion, Géraud Des Courtils, page 39.
[3]Apollo11: http://www.springerlink.com/content/wrn66716671v6n02/fulltext.pdf
[4]Apollo14: http://mars.mines.edu/pub/72DPApollo14.pdf
[5]Apollo17: http://mars.mines.edu/pub/75StressTDDPLunarSamples.pdf
[6]Echantillon 72441 : http://mars.mines.edu/pub/75StressTDDPLunarSamples.pdf
[7]Apollo15: http://mars.mines.edu/pub/72FreqTempApollo.pdf
[8]Apollo17: http://mars.mines.edu/pub/73EMagApollo17.pdf http://mars.mines.edu/pub/75DP100mMoon.pdf
[9]Paper Nb : E06504.
