Le 5 août à 06 h 34 UTC, l’étage supérieur épuisé d’une Falcon 9, pesant environ 3 900 kilogrammes, percutera la surface lunaire près du cratère Einstein à 2,43 kilomètres par seconde, libérant 11,8 gigajoules d’énergie cinétique. Ce corps de fusée est un vestige du lancement de janvier 2025 qui a emmené vers la Lune l’atterrisseur Blue Ghost-1 de Firefly Aerospace et la mission Hakuto-R 2 d’ispace. Depuis, il dérive sur une orbite chaotique, et sa trajectoire est désormais assez certaine pour que les astronomes puissent planifier leurs observations.
Ce qui rend cet événement inhabituel n’est pas l’impact en lui-même (des engins spatiaux s’écrasent sur la Lune depuis Luna 2 en 1959), mais la précision avec laquelle il est connu. L’heure, le lieu, la vitesse, l’angle d’impact, la masse et la composition structurelle du projectile sont tous précisés à l’avance. Pour les scientifiques qui étudient la physique des impacts, c’est une source d’étalonnage que la nature ne fournit pas.
Deux groupes de recherche ont publié des prédictions détaillées. Une équipe dirigée par Benjamin Fernando au Laboratoire national de Los Alamos, avec des collaborateurs du centre Ames de la NASA, de l’institut SETI et de plusieurs institutions européennes, a produit sur arXiv un article de planification des observations qui décrit à quoi ressemblera l’impact, la luminosité possible de l’éclair et la manière dont les observatoires professionnels comme les astronomes amateurs peuvent contribuer. Un autre groupe, dirigé par William Jo à l’université du Texas à Austin, en collaboration avec l’institut des sciences planétaires et l’institut royal belge d’aéronomie spatiale, a mené des simulations hydrocode à haute résolution de l’impact lui-même, en modélisant la structure creuse en aluminium de la Falcon 9 tandis qu’elle se désintègre contre la surface lunaire.
L’article de Los Alamos identifie trois observables, chacune visible sur une échelle de temps différente. La première est l’éclair lui-même, une bouffée de lumière d’une fraction de seconde produite lorsque l’énergie cinétique est convertie en chaleur et en rayonnement au point de contact. La magnitude visuelle prédite de cet éclair va de +3 (assez brillante pour être vue avec de petits télescopes) à plus faible que +15 (indétectable avec la plupart des instruments terrestres). L’incertitude s’étend sur 12 ordres de grandeur, car personne ne sait si l’étage supérieur heurtera un substrat rocheux dur ou un régolithe meuble, et parce que l’orientation de l’étage au moment de l’impact est inconnue. L’étage supérieur d’une Falcon 9 mesure 12 mètres de long et 4 mètres de diamètre : ce sont pour l’essentiel des réservoirs de carburant vides, avec un moteur dense à une extrémité ; qu’il frappe moteur en avant, de côté ou en culbutant, le couplage de l’énergie change radicalement. L’article note que la contamination au lithium provenant du système de propulsion de l’étage pourrait renforcer la raie d’émission du lithium à 670,8 nanomètres, fournissant une empreinte spectrale qui pourrait distinguer cet impact artificiel d’un impact naturel.
Le deuxième observable est le panache d’éjecta, qui devrait durer de quelques minutes à quelques dizaines de minutes. Les simulations de Jo à l’université du Texas à Austin, menées avec l’hydrocode iSALE-2D à une résolution de grille de 2,5 centimètres, montrent que le panache comporte deux composantes. Un rideau d’éjecta à faible angle, suivant des trajectoires peu inclinées, atteint environ 20 kilomètres d’altitude et s’étale latéralement sur 183 kilomètres. Une étroite colonne centrale de matériau éjecté à des angles quasi verticaux s’élève à une altitude comprise entre 50 et 100 kilomètres. Le rideau transporte 99,4 % de la masse éjectée, mais c’est la colonne qui pourrait être visible depuis la Terre. Cinq secondes après l’impact, la luminosité maximale du panache aux longueurs d’onde visibles est prédite à une valeur d’I/F de 1,27 × 10⁻³, avec une brillance de surface d’environ 8,3 magnitudes par seconde d’arc au carré. Au-dessus de 10 kilomètres d’altitude, là où le signal se détache nettement de la surface lunaire brillante, la luminosité maximale atteint une I/F de 1,33 × 10⁻⁵, ce qui correspond à environ 13,3 magnitudes par seconde d’arc au carré. Les auteurs estiment que le panache reste détectable sur le fond sombre du ciel pendant environ les 75 premières secondes.
Le troisième observable est le cratère lui-même, dont le diamètre attendu est de 20 à 30 mètres pour une profondeur d’environ 5 mètres, projetant environ 1,2 million de kilogrammes de régolithe excavé. C’est beaucoup trop petit pour être résolu depuis la Terre, mais l’orbiteur de reconnaissance lunaire de la NASA passera au-dessus du site sept jours avant et sept jours après l’impact, fournissant des images avant et après. L’orbiteur lunaire Korea Pathfinder (KPLO) sera en conjonction étroite avec le site d’impact environ deux minutes avant l’événement et a déjà acquis des images de référence. Le matériau éjecté pourrait constituer un danger réel : les particules résolues ont une portée balistique de près de 1 000 kilomètres, ce qui signifie que les futures infrastructures lunaires, où qu’elles soient implantées sur une vaste zone de la surface, pourraient être menacées par des débris secondaires à grande vitesse.
La valeur scientifique de cet événement va au-delà de la simple observation. Il n’existe aucune mesure publiée de la luminosité d’un éclair d’impact artificiel sur la Lune. L’expérience sismique passive d’Apollo n’a détecté aucun éclair provenant des étages S-IVB d’Apollo volontairement écrasés sur la Lune. La mission LCROSS a observé un panache en 2009, mais l’éclair était masqué. L’impact de Kaguya en 2009 s’est produit près du terminateur et la géométrie était défavorable. C’est le premier impact lunaire artificiel dans l’hémisphère éclairé, à une heure connue et avec des propriétés connues du projectile, qui puisse être observé en temps réel depuis la Terre.
Au moins trois grands observatoires ont alloué du temps de télescope : le télescope ARC de 3,5 mètres à l’observatoire d’Apache Point, le télescope Lowell Discovery de 4,3 mètres et le Very Large Telescope de 8,2 mètres au Chili avec son spectrographe UVES. Les astronomes amateurs sont également encouragés à participer via le projet Impact Flash de la NASA et le réseau Lunar Impact Flash. Même les non-détections portent une information : une limite supérieure sur la luminosité de l’éclair contraint les propriétés physiques de la surface cible.
Aux rares occasions de l’histoire où un objet artificiel a été observé frapper un autre monde, les données ont toujours été équivoques. Cette fois, la trajectoire, la masse, la composition et la vitesse sont connues à l’avance, et la date est inscrite au calendrier depuis des mois. L’incertitude ne porte pas sur l’événement, mais sur le point de savoir si suffisamment de télescopes seront pointés vers la bonne parcelle de ciel pour le capter.
Références
Fernando, B., Heldmann, J., Grey, B., et al. Observational planning for the 2026 August 5 Falcon 9 Upper Stage lunar impact. arXiv:2607.14625 (2026). DOI: 10.48550/arXiv.2607.14625
Jo, W., Goldstein, D. B., Varghese, P. L., et al. Predicted ejecta dynamics and observability of the 2026 Falcon 9 upper stage lunar impact. arXiv:2607.23904 (2026). DOI: 10.48550/arXiv.2607.23904
Traduit par Lydie