Nandita Kumari, étudiante diplômée en géosciences, contribue à la recherche de la mission Artemis de la NASA |

La fusée Space Launch System (SLS) de la mission Artemis sera, lors de son lancement, la fusée la plus puissante au monde. (Getty Images)

La région polaire sud de la lune intéresse particulièrement les scientifiques en raison de la présence de glace d’eau dans les régions d’ombre permanente (PSR) qui l’entourent. Les cratères de cette région sont scientifiquement importants car la lumière du soleil n’a jamais atteint leur intérieur et ils contiennent les archives fossiles d’hydrogène, de glace d’eau et d’autres éléments volatils – des éléments chimiques et des composés qui se vaporisent facilement – du système solaire primitif.

Des efforts internationaux sont en cours pour explorer cette région riche en possibilités, conçue pour établir une présence durable sur la lune. Dans le cadre de cet effort, Nandita Kumari de Stony Brook, étudiante diplômée de quatrième année au Département des géosciences du Collège des arts et des sciences, a contribué à des recherches qui ont permis d’identifier des sites d’atterrissage potentiels pour la prochaine mission Artemis de la NASA.

La première mission, Artemis 1, est une mission sans équipage autour de la lune dont le lancement est actuellement prévu le 14 novembre, une mission que la NASA et des scientifiques comme Kumari espèrent fournir un aperçu unique du potentiel de maintien de la vie sur la lune et partout dans l’univers.

Nadita Kumari
Nandita Kumari

À l’été 2020, après avoir obtenu un diplôme d’ingénieur dans son Inde natale, Kumari est venue à Stony Brook et a commencé un stage virtuel au Lunar and Planetary Institute (LPI) / NASA Johnson Space Center, travaillant avec l’équipe Diviner Lunar Radiometer qui avec scientifique planétaire renommé David A. Kring.

“Il a formé des astronautes et travaillé avec des échantillons d’Apollo”, a-t-il déclaré. “Pendant mon stage, il travaillait sur des sites d’atterrissage au pôle sud qui pourraient intéresser le programme Artemis.”

La connexion avec Kring a ouvert la porte de l’opportunité pour Kumari. Travaillant avec des étudiants de l’Université de l’Arizona, de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) et de l’Université de Buffalo, le groupe a été invité à sélectionner les sites d’atterrissage qu’ils souhaitaient rechercher. Kumari a fait un examen préliminaire de plusieurs sites et en a choisi deux en raison de certaines caractéristiques qu’elle a trouvées intéressantes.

“Un site de projet est destiné à trouver des moyens de maximiser la production scientifique, ce qui signifie identifier les emplacements où nous pouvons collecter divers échantillons tout en explorant le moins d’emplacements”, dit-il. “Donc, en gros, nous analysons la diversité géologique d’un site. Le deuxième projet consiste à identifier les dangers, car une fois sur place, il faut savoir à quoi s’attendre.”

À l’aide des données haute résolution fournies par le Lunar Reconnaissance Orbiter, le groupe a créé des mosaïques qui ont cartographié toutes les roches présentes et modélisé la diversité géologique du site.

“Vous avez besoin de roches à la surface car cela facilite l’échantillonnage”, explique Kumari. “Vous ne pouvez collecter qu’une quantité de saleté lunaire. Vous avez donc besoin de pierres, mais vous avez besoin de la bonne quantité. S’il y a beaucoup de densité, vous ne pouvez pas les déplacer.”

La NASA a lancé un appel à propositions demandant aux chercheurs de soumettre des sites qui, selon eux, feraient de bons points d’atterrissage. Le mentor LPI de Kumari a soumis les sites de recherche de son groupe et à sa grande surprise, ils figuraient tous les deux parmi les 13 sites finalement sélectionnés par la NASA.

Kumari est encadré par Timothy Glotch, professeur au Département des géosciences et chercheur principal (PI) du nœud Remote, In Situ, and Synchrotron Studies for Science and Exploration 2 (RISE2) du Solar System Exploration Research Virtual Institute de la NASA. Alors que sa recherche doctorale se concentre sur la compréhension de la composition de la lune, Kumari s’intéresse également aux PSR, qui sont restés dans l’ombre pendant des milliards d’années et n’ont pas encore vu la lumière du soleil. Ces endroits peuvent contenir des secrets sur la formation et l’évolution de la lune.

“Nous ne savons pas ce qu’il y a à l’intérieur parce que nous ne pouvons pas les voir”, a-t-il déclaré. «Nous essayons donc de comprendre ces régions en examinant les zones environnantes, car tout ce qui les entoure a un effet sur tout ce qui s’y trouve. Ces PSR peuvent être un lien important pour connaître la disponibilité de l’eau.

“Le travail de Nandita sur les sites d’atterrissage potentiels d’Artemis, identifiant les endroits les plus sûrs et les plus scientifiquement intéressants pour atterrir et explorer, a été un grand service à la NASA”, a déclaré Glotch. “Son travail avec l’équipe du Diviner Lunar Radiometer fournit de nouvelles façons quantitatives de cartographier la composition de la lune à l’aide d’un ensemble de données vieux de plus de dix ans. C’est un véritable témoignage de ses capacités en tant que scientifique.”

Les trois premières phases de la mission d’Artemis étaient sur la lune et retour; les deux dernières phases vont de la lune à mars. La première mission en équipage vers la Lune est actuellement prévue pour 2024, avec des missions vers Mars destinées aux années 2030. Kumari a déclaré que si une exploration spatiale plus approfondie devait être effectuée, les scientifiques devront utiliser les ressources disponibles sur la lune.

Artémis orion
Le vaisseau spatial Orion transportera des astronautes de la Terre vers l’orbite lunaire et retour. (Getty Images)

“Nous devons voir s’il y a des ressources en place, nous ne pouvons pas tout transporter de la Terre à la Lune”, a-t-il déclaré. “Finalement, nous devons trouver des sources là-bas et les utiliser. Mais à des fins scientifiques, parce que ces PSR sont restés dans l’obscurité pendant des milliards d’années, ils ont collecté des substances volatiles à l’intérieur de milliards d’années. Les explorer nous aidera à comprendre comment cela a évolué. Si oui, la structure de l’eau que nous voyons aujourd’hui est-elle la même qu’il y a des milliards d’années ?

Kumari dit que le but de ses recherches est de mieux comprendre comment nous pensons à la lune et aux possibilités qui existent au-delà. Il espère que les échantillons retournés éclaireront les mystères de la lune.

“Il y a beaucoup de débats sur la présence d’eau sur la lune, sur la façon dont le public en pense et sur ce que les scientifiques en pensent”, a-t-il déclaré. “Et même au sein de la communauté scientifique, vous avez des factions qui pensent à l’eau de différentes manières. Plus nous aurons d’échantillons, plus il y aura de clarté.”

Quant à l’avenir, Kumari dit que le cheminement de carrière habituel consiste à poursuivre ses recherches ou à devenir professeur. Et bien qu’elle n’écarte aucune de ces possibilités, elle dit qu’il est important pour elle d’être un modèle pour les femmes en Inde.

“Les femmes en Inde sont vraiment intelligentes et je ne pense pas qu’elles réalisent leur potentiel”, a-t-elle déclaré. « Je veux faire quelque chose pour ça. Je veux leur faire sentir à quel point ils sont intelligents et forts. Et si je peux le faire à travers ce parcours universitaire et encourager davantage de femmes et de personnes de couleur à se lancer dans les domaines STEM, je veux le faire.”

—Robert Emproto

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