Univers et astronomie 1.6

La Terre et la Lune

Le saviez-vous ?

Cinq miroirs ont été posés sur la Lune. Depuis plus de cinquante ans, des scientifiques tirent dessus au laser.1

Un astronaute en combinaison blanche marche sur le sol gris de la Lune en portant un appareil dans chaque main.
Sur la Lune, l’astronaute Buzz Aldrin (Apollo 11) porte deux instruments : à gauche un sismomètre, à droite le réflecteur laser (juillet 1969). NASA, Domaine public (NASA), source

Cinq miroirs ont été posés sur la Lune. Depuis plus de cinquante ans, des scientifiques tirent dessus au laser.1

Il ne s’agit pas d’une image : c’est littéralement ce qui se passe.

Les miroirs

À partir de 1969, cinq panneaux réfléchissants ont été déposés sur le sol lunaire. Trois par les missions américaines Apollo, deux — de fabrication française — par des engins soviétiques Lunokhod.2

Il ne s’agit pas de miroirs ordinaires. Chacun est composé de petits coins de verre, taillés comme l’angle intérieur d’une boîte — trois faces à angle droit —, une forme qui renvoie la lumière exactement d’où elle vient, quel que soit l’angle d’attaque. Le plus grand, laissé par Apollo 15, en compte trois cents.3

Depuis la Terre, un observatoire envoie une impulsion laser vers l’un de ces panneaux. Il en revient si peu de lumière que les stations détectent les photons un par un. On chronomètre l’aller-retour, on multiplie par la vitesse de la lumière, puis on divise par deux. Cette technique s’appelle la télémétrie laser.4

Un observatoire au Texas mesure ainsi la distance Terre-Lune depuis 1969 ; un autre, dans le sud de la France (à Grasse), le fait depuis 1984. D’autres stations les ont rejoints en Italie, au Nouveau-Mexique et en Allemagne. Le matériel vieillit : en 2013, tous les miroirs renvoyaient déjà environ dix fois moins de lumière qu’à l’origine, sans doute à cause de la poussière lunaire, et l’un des deux réflecteurs soviétiques a même été perdu pendant quarante ans avant d’être retrouvé en 2010. Les tirs n’en continuent pas moins.5

En 2013, la meilleure de ces stations atteignait une précision de l’ordre du millimètre. Sur une distance moyenne d’environ 385 000 kilomètres.6

Ce que l’on a ainsi découvert

La Lune s’éloigne.

De 3,83 centimètres par an — un chiffre mesuré par télémétrie laser, avec une incertitude de moins d’un dixième de millimètre.7

C’est à peu près la vitesse à laquelle poussent les ongles.

La cause n’est pas à chercher sur la Lune, mais sur Terre. Ce sont les marées terrestres qui la font reculer. En soulevant l’eau des océans, la Lune freine très légèrement la rotation de la Terre — et une partie de l’énergie que la Terre perd, la Lune la gagne en s’éloignant. (Le reste se dissipe en chaleur dans les océans.)8

Retrouver le passé dans le ciel

Ces miroirs mesurent aussi le freinage dû aux marées, et ce freinage sert à recalculer des éclipses vieilles de plus de deux mille cinq cents ans.9

Des miroirs posés sur la Lune en 1969 servent à interpréter des observations notées sur des tablettes d’argile plus de deux mille cinq cents ans plus tôt — les plus anciennes qu’on utilise datant de 720 avant notre ère.10

La démarche fonctionne dans les deux sens : les tablettes servent à vérifier le calcul, et le calcul sert à comprendre les tablettes.11

Deux sources de connaissance, séparées par des millénaires, qui se contrôlent mutuellement.

Les marées : pourquoi il y en a deux

Le problème

On entend couramment : « la Lune attire l’eau, cela fait la marée ». Si l’explication s’arrêtait là, il y aurait une marée haute par jour, du côté de la Lune. Or il y en a deux — et la seconde se produit du côté opposé.

L’explication trompeuse

Beaucoup de livres expliquent que la bosse du côté de la Lune vient de sa gravité, celle de l’autre côté vient de l’inertie ou de la force centrifuge liée à la rotation de la Terre.

Cette présentation est trompeuse : elle laisse croire que les deux bosses ont deux causes différentes.

L’explication physique

Les deux bosses ont la même cause : la gravité de la Lune. Mais ce qui compte n’est pas sa force totale — c’est le fait qu’elle n’est pas la même partout sur Terre.12

Soit trois coureurs l’un derrière l’autre, reliés par des élastiques, qui accélèrent vers la Lune. Celui de devant est tiré le plus fort, celui du milieu un peu moins, celui de derrière encore moins.

Le groupe s’étire : celui de devant s’éloigne du milieu, tandis que celui de derrière reste en arrière.

L’eau du côté de la Lune est attirée plus fort que le centre de la Terre, donc elle avance. Le centre de la Terre est attiré plus fort que l’eau du côté opposé, donc cette eau-là reste en arrière. Vu depuis la Terre, cela crée deux bosses opposées.

Le critère décisif : si la Terre s’arrêtait complètement de tourner, il y aurait toujours deux bosses. Ce n’est donc pas la rotation qui produit la seconde, mais l’étirement gravitationnel.

Précision : le Soleil produit le même effet, moins de la moitié de celui de la Lune. Quand le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés (nouvelle lune et pleine lune), les deux étirements s’ajoutent et créent les grandes marées.13

Les saisons : une question d’angle, pas de distance

Un fait se vérifie dans n’importe quel almanach : la Terre est au plus près du Soleil début janvier, et au plus loin début juillet.14

En plein hiver dans l’hémisphère nord, nous sommes plus proches du Soleil qu’en été. La distance n’est donc pas la cause des saisons.

C’est l’inclinaison. L’axe de rotation de la Terre penche d’environ 23 degrés. Pendant une moitié de l’année, l’hémisphère nord est penché vers le Soleil ; pendant l’autre moitié, il s’en éloigne.15

Cela modifie la durée du jour et l’angle des rayons : une lumière qui tombe droit concentre son énergie sur une petite surface, alors qu’une lumière rasante s’étale et chauffe beaucoup moins.

La comparaison des chiffres

  • La distance au Soleil ne varie que d’environ 3 % sur l’année : trop peu pour changer sensiblement le chauffage.
  • L’inclinaison, elle, fait qu’en hiver un même faisceau de lumière s’étale sur plus du double de surface qu’en été, et que le Soleil reste bien moins longtemps au-dessus de l’horizon — environ 9 heures contre 15 aux États-Unis.16

Les deux solstices sont les moments où cette inclinaison est la plus marquée : autour du 21 juin, l’hémisphère nord penche au maximum vers le Soleil ; autour du 21 décembre, au maximum à l’opposé. Entre les deux, aux équinoxes de mars et de septembre, aucun hémisphère n’est privilégié et le jour égale la nuit partout sur Terre.17

L’explication par la distance est pourtant tenace, y compris chez des personnes instruites. En 1987, un documentaire du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, A Private Universe, a interrogé des étudiants de Harvard le jour de leur remise de diplôme. Plusieurs ont répondu qu’il fait plus chaud en été parce que le Soleil est plus proche.18

L’effet des continents

Puisque le Soleil est plus proche en janvier (été dans l’hémisphère sud), on pourrait s’attendre à ce que les étés y soient plus chauds. Mais deux tiers des terres émergées se trouvent dans l’hémisphère nord, et la terre se réchauffe plus vite que l’océan, qui stocke la chaleur. La répartition des continents pèse davantage sur les températures que ces quelques pour cent de distance.19

La face cachée de la Lune

Elle n’est pas plongée dans l’obscurité. Quand la Lune est nouvelle (noire vue de la Terre), sa face cachée est éclairée en totalité par le Soleil. Chaque moitié de la Lune connaît deux semaines de jour, puis deux semaines de nuit.20

Pourquoi nous ne voyons qu’un seul côté

La Lune met exactement le même temps à tourner sur elle-même qu’à faire le tour de la Terre.21

Une expérience simple permet de le vérifier : marcher en cercle autour d’une chaise en gardant les yeux fixés sur elle. Après un tour complet du cercle, on a aussi fait un tour complet sur soi-même, sans jamais avoir tourné le dos à la chaise.

En réalité, nous en voyons 59 % au fil du temps : comme son orbite est légèrement elliptique et son axe incliné, la Lune semble osciller doucement (ce phénomène s’appelle la libration), révélant ses bordures.22

Une expression trompeuse

On parle parfois de « face obscure » de la Lune. L’expression est trompeuse : le côté éclairé change au fil du mois, et la face cachée n’est pas plus souvent dans la nuit que la face visible.23

Interactivité

La face cachée de la Lune

Depuis la Terre, on voit toujours la même face de la Lune. L’autre, on l’appelle parfois la « face obscure ».

La question

La face cachée de la Lune est-elle toujours plongée dans la nuit ?

Sans JavaScript, voici les données de l’animation.

La Lune : un tour sur elle-même, et un jour lunaire
DuréeHeuresSource
Un tour sur elle-même (par rapport aux étoiles)655,71
Un jour lunaire (d’un midi au suivant, au même endroit)708,71
Ce que dit la fiche
FaitValeurSource
Un tour sur elle-même, un tour de la Terrele même temps2
Chaque moitié de la Lunedeux semaines de jour, puis deux semaines de nuit3

Le mois de l’animation (29,5 jours) est calculé à partir du jour lunaire de la NASA (708,7 heures). Les tailles et les distances ne sont pas à l’échelle ; l’orbite est dessinée circulaire, et le léger balancement de la Lune (la libration, qui nous en montre 59 % au fil du temps) n’est pas représenté.

À retenir La face cachée n’est pas plus souvent dans la nuit que la face visible : à la nouvelle Lune, elle est en plein jour. Nous ne la voyons jamais parce que la Lune met le même temps à tourner sur elle-même qu’à faire le tour de la Terre.

Crédits des photos 2
  • Carte de la surface de la Lune, réalisée par le Scientific Visualization Studio de la NASA (projection équirectangulaire). NASA's Scientific Visualization Studio, Domaine public, source
  • La Terre photographiée le 7 décembre 1972 par l’équipage d’Apollo 17, en route vers la Lune : on y voit l’Afrique, l’Antarctique et la péninsule Arabique. NASA, équipage d'Apollo 17, Domaine public, source
Sources 3
  1. Williams, David R., « Planetary Fact Sheet – Metric », NASA Goddard Space Flight Center (NSSDCA), mise à jour du 18 mars 2025, lignes « Rotation Period (hours) » et « Length of Day (hours) », colonne Moon (quatrième valeur).

    Rotation Period (hours) 1407.6 -5832.5 23.9 655.7 […] Length of Day (hours) 4222.6 2802.0 24.0 708.7

    Accès libre ouvrir la source · vérifié le 28 octobre 2026

  2. Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.5.

    rotates on its axis in exactly the same time that it takes to revolve

    Traduction de la rédaction tourne sur son axe exactement dans le temps qu’il lui faut pour faire le tour

    Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026

  3. Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.5 « Phases and Motions of the Moon », paragraphe d’introduction (avant l’intertitre « Lunar Phases ») et dernier paragraphe (section « The Moon’s Revolution and Rotation »).

    […] with the Moon starting dark and getting more and more illuminated by sunlight over the course of about two weeks. After the Moon’s disk becomes fully bright, it begins to fade, returning to dark about two weeks later. […] The back side is dark no more frequently than the front side. Since the Moon rotates, the Sun rises and sets on all sides of the Moon.

    Traduction de la rédaction […] la Lune, d’abord sombre, est de plus en plus éclairée par le Soleil pendant environ deux semaines. Une fois son disque entièrement éclairé, elle commence à s’assombrir et redevient sombre environ deux semaines plus tard. […] La face cachée n’est pas plus souvent dans le noir que la face visible. Comme la Lune tourne sur elle-même, le Soleil se lève et se couche sur toutes ses faces.

    Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026

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Les premières images

Les premières photos de cette face, prises par la sonde Luna 3, datent du 7 octobre 1959. Vingt-neuf clichés, bruités et flous, couvrant 70 % de la face cachée.24

Ces images ont révélé une dissymétrie inattendue : la face cachée possède beaucoup moins de grandes plaines sombres (« mers ») que la face visible.25

Ce que ces mesures apportent d’autre

  • La présence d’un noyau liquide : détectée grâce aux légères variations dans la rotation de la Lune enregistrées par télémétrie laser, puis retrouvée en 2011 dans une réanalyse des données sismologiques d’Apollo.
  • Les tests de la relativité générale : la mesure continue de l’orbite lunaire constitue l’un des tests les plus précis de la théorie d’Einstein appliquée au déplacement des corps célestes.26

Note 1

Since 1969, lunar laser ranging (LLR) has provided high-precision measurements of the Earth–Moon distance

Depuis 1969, la télémétrie laser lunaire (LLR) fournit des mesures très précises de la distance Terre-Lune

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

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Note 2

Utilizing reflectors placed on the lunar surface by American astronauts and Soviet rovers […] a total of five passive reflectors left on the surface of the Moon […] The Apollo arrays—landed on the Apollo 11, Apollo 14, and Apollo 15 missions […] The Luna 17 and Luna 21 Soviet missions to the Moon landed the Lunokhod 1 and Lunokhod 2 rovers, each carrying identical reflector arrays built by the French […] Less than two weeks after the landing of the first retroreflector array on the Apollo 11 mission, the first accurate laser ranges to the Moon were performed on 1969 August 1

Grâce à des réflecteurs déposés sur le sol lunaire par des astronautes américains et des robots soviétiques […] un total de cinq réflecteurs passifs laissés à la surface de la Lune […] Les panneaux Apollo — déposés lors des missions Apollo 11, Apollo 14 et Apollo 15 […] Les missions soviétiques Luna 17 et Luna 21 ont déposé sur la Lune les robots Lunokhod 1 et Lunokhod 2, chacun portant un panneau réflecteur identique fabriqué par les Français […] Moins de deux semaines après la pose du premier panneau réflecteur par la mission Apollo 11, les premières mesures laser précises de la distance de la Lune ont été faites le 1er août 1969

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

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Note 3

The Apollo arrays—landed on the Apollo 11, Apollo 14, and Apollo 15 missions—consist of, respectively, 100, 100 and 300 3.8 cm diameter fused silica corner cube reflectors

Les panneaux Apollo — déposés par les missions Apollo 11, Apollo 14 et Apollo 15 — se composent respectivement de 100, 100 et 300 coins de cube en silice fondue de 3,8 cm de diamètre

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

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Note 4

LLR measures the round-trip travel time of short pulses of laser light

la LLR mesure le temps d’aller-retour de brèves impulsions de lumière laser

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

The result is that LLR invariably operates in the single-photon detection regime.

Il en résulte que la LLR fonctionne toujours en régime de détection photon par photon.

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

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Note 5

Less than two weeks after the landing of the first retroreflector array on the Apollo 11 mission, the first accurate laser ranges to the Moon were performed on 1969 August 1 from the 3.1 m telescope at the Lick Observatory. […] However, one month after the Apollo 11 landing, a long-term effort using the 2.7 m telescope at the McDonald Observatory commenced ranging to the Moon [68], providing all of the scientifically relevant observations over the next decade.

Moins de deux semaines après la pose du premier réseau de rétroréflecteurs par la mission Apollo 11, les premières mesures laser précises de la distance de la Lune furent faites le 1er août 1969 avec le télescope de 3,1 m de l’observatoire Lick. […] Cependant, un mois après l’alunissage d’Apollo 11, un effort de longue durée utilisant le télescope de 2,7 m de l’observatoire McDonald commença à mesurer la distance de la Lune [68], fournissant toutes les observations scientifiquement utiles de la décennie suivante.

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

In 1984, a French station at the Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) [69] began collecting accurate ranges.

En 1984, une station française de l’Observatoire de la Côte d’Azur (OCA) [69] commença à recueillir des mesures de distance précises.

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

Presently, five stations in the world exhibit LLR capability: OCA, MLRS, Apache Point, Matera, and Wetzell—although only the first three acquire data regularly. […] The laser is transmitted from the 3.5 m aperture telescope at the Apache Point Observatory in southern New Mexico

Actuellement, cinq stations dans le monde sont capables de télémétrie laser lunaire : OCA, MLRS, Apache Point, Matera et Wetzell — même si seules les trois premières acquièrent des données régulièrement. […] Le laser est émis depuis le télescope de 3,5 m d’ouverture de l’observatoire d’Apache Point, dans le sud du Nouveau-Mexique

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

the apparent degradation of the lunar reflector response [23], reduced by a factor of ten across the board […] The most likely explanation is the slow accumulation of a very thin layer of dust on the reflector front surface

la dégradation apparente de la réponse des réflecteurs lunaires [23], réduite d’un facteur dix pour tous […] L’explication la plus probable est l’accumulation lente d’une très fine couche de poussière sur la face avant des réflecteurs

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

On 22 April 2010, APOLLO got a strong return from the Lunokhod 1 reflector

Le 22 avril 2010, APOLLO a obtenu un retour fort du réflecteur de Lunokhod 1

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

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Note 6

a median statistical uncertainty per normal point of less than 3 mm

une incertitude statistique médiane par point normal inférieure à 3 mm

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

the time-averaged distance between Earth and Moon centers is 385 000.6 km

la distance moyenne dans le temps entre les centres de la Terre et de la Lune est de 385 000,6 km

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

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Note 7

da/dt = 38.30 ± 0.08 mm/year

Williams, James G. et Boggs, Dale H., « Secular Tidal Changes in Lunar Orbit and Earth Rotation », Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, vol. 126, 2016, p. 89-129

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Note 8

Terrestrial tidal dissipation also slows the rotation of the Earth

La dissipation des marées terrestres ralentit aussi la rotation de la Terre

Williams, James G. et Boggs, Dale H., « Secular Tidal Changes in Lunar Orbit and Earth Rotation », Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, vol. 126, 2016, p. 89-129

Tidal dissipation likewise translates into an orbital egress of the Moon at the rate of about 38 mm yr−1.

La dissipation des marées se traduit de même par un éloignement de la Lune sur son orbite, au rythme d’environ 38 mm par an.

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

geophysical models of average tidal dissipation in oceans and solid Earth

des modèles géophysiques de la dissipation moyenne des marées dans les océans et dans la Terre solide

Williams, James G. et Boggs, Dale H., « Secular Tidal Changes in Lunar Orbit and Earth Rotation », Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, vol. 126, 2016, p. 89-129

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Note 9

New compilations of records of ancient and medieval eclipses in the period 720 BC to AD 1600 […] Lunar laser ranging provides an accurate value for the Moon’s tidal acceleration […] The satellite and lunar laser ranging measurements were obtained from data collected over about 50 years or so. However, they can be applied to the past few millennia because it has been demonstrated satisfactorily that the mechanism of tidal friction has not changed significantly during this period

De nouvelles compilations de récits d’éclipses antiques et médiévales, de 720 av. J.-C. à 1600 apr. J.-C. […] La télémétrie laser lunaire donne une valeur précise de l’accélération de marée de la Lune […] Les mesures par satellite et par télémétrie laser lunaire proviennent de données recueillies sur une cinquantaine d’années. On peut pourtant les appliquer aux derniers millénaires, car il a été démontré de façon satisfaisante que le mécanisme du frottement de marée n’a pas changé de manière notable pendant cette période

Stephenson, F. Richard, Morrison, Leslie V. et Hohenkerk, Catherine Y., « Measurement of the Earth’s Rotation: 720 BC to AD 2015 », Proceedings of the Royal Society A, vol. 472, 20160404, 2016

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Note 10

Useful records of eclipses extend back to about 720 BC.

Les relevés d’éclipses utilisables remontent à environ 720 avant notre ère.

Stephenson, F. Richard, Morrison, Leslie V. et Hohenkerk, Catherine Y., « Measurement of the Earth’s Rotation: 720 BC to AD 2015 », Proceedings of the Royal Society A, vol. 472, 20160404, 2016

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Note 11

By retrospective computation of the planetary and lunar data, a unique date can often be derived for a text.

En recalculant après coup les positions des planètes et de la Lune, on peut souvent attribuer une date unique à un texte.

Stephenson, F. Richard, Morrison, Leslie V. et Hohenkerk, Catherine Y., « Measurement of the Earth’s Rotation: 720 BC to AD 2015 », Proceedings of the Royal Society A, vol. 472, 20160404, 2016

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Note 12

primarily the result of the Moon's differential force on the material of Earth's crust and ocean

principalement le résultat de la force différentielle de la Lune sur la matière de l’écorce terrestre et de l’océan

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

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Note 13

less than half as effective as the Moon at tide raising

moins de moitié aussi efficace que la Lune pour soulever les marées

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

When the Sun and Moon are lined up (at new moon or full moon), the tides produced reinforce each other

Quand le Soleil et la Lune sont alignés (à la nouvelle lune ou à la pleine lune), les marées qu’ils produisent s’additionnent

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

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Note 14

Earth is actually closest to the Sun in January, when the Northern Hemisphere is in the middle of winter.

La Terre est en fait au plus près du Soleil en janvier, quand l’hémisphère Nord est en plein hiver.

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

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Note 15

the seasons are actually caused by the 23.5° tilt of Earth's axis

les saisons sont en réalité dues à l’inclinaison de 23,5° de l’axe de la Terre

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

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Note 16

its distance from the Sun varies by only about 3%. That's not enough to cause significant variations

sa distance au Soleil ne varie que d’environ 3 %. Ce n’est pas assez pour causer des variations notables

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

Thus one square meter of sunlight falls on over twice the surface area in winter vs. summer.

Ainsi, un mètre carré de lumière solaire tombe sur plus du double de surface en hiver qu’en été.

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

It spends 9 hours above the horizon in the United States

Il passe 9 heures au-dessus de l’horizon aux États-Unis

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

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Note 17

Halfway between the solstices, on about March 21 and September 21, the Sun is on the celestial equator. From Earth, it appears above our planet’s equator and favors neither hemisphere. Every place on Earth then receives roughly 12 hours of sunshine and 12 hours of night.

À mi-chemin entre les solstices, vers le 21 mars et le 21 septembre, le Soleil est sur l’équateur céleste. Vu de la Terre, il se trouve au-dessus de l’équateur de notre planète et ne favorise aucun hémisphère. Chaque endroit de la Terre reçoit alors à peu près 12 heures de soleil et 12 heures de nuit.

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

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Note 18

With its famous opening scene at a Harvard graduation […] interviews with Harvard graduates

Avec sa célèbre scène d’ouverture, lors d’une remise de diplômes à Harvard […] des entretiens avec des diplômés de Harvard

Schneps, Matthew H. et Sadler, Philip M., A Private Universe, film documentaire, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 1987

even Harvard graduates still think that it is hotter in summer because the Sun is nearer

même des diplômés de Harvard croient encore qu’il fait plus chaud en été parce que le Soleil est plus près

Stengler, Erik, « A Private Universe », compte rendu, Science in School, n° 17, 2010

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Note 19

The Northern Hemisphere contains 67–68 percent of Earth's land

L’hémisphère Nord contient 67 à 68 % des terres émergées

Britannica, « Hemisphere », Encyclopaedia Britannica, en ligne

the land on Earth is warming more quickly than the oceans due to the oceans' heat capacity

les terres se réchauffent plus vite que les océans, en raison de la capacité thermique des océans

Florida Atlantic University, Center for Environmental Studies, Climate Science Investigations South Florida (projet soutenu par la NASA), module 3, « Temperature Over Time — Scientists’ Explanation for Exploration 2 »

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Note 20

[…] with the Moon starting dark and getting more and more illuminated by sunlight over the course of about two weeks. After the Moon’s disk becomes fully bright, it begins to fade, returning to dark about two weeks later. […] The back side is dark no more frequently than the front side. Since the Moon rotates, the Sun rises and sets on all sides of the Moon.

[…] la Lune, d’abord sombre, est de plus en plus éclairée par le Soleil pendant environ deux semaines. Une fois son disque entièrement éclairé, elle commence à s’assombrir et redevient sombre environ deux semaines plus tard. […] La face cachée n’est pas plus souvent dans le noir que la face visible. Comme la Lune tourne sur elle-même, le Soleil se lève et se couche sur toutes ses faces.

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

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Note 21

rotates on its axis in exactly the same time that it takes to revolve

tourne sur son axe exactement dans le temps qu’il lui faut pour faire le tour

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

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Note 22

This rocking like a ship at sea is called libration, from the Latin for balance scale. Instead of just one side, we actually see about 59 percent of the lunar surface over the course of an orbit.

Ce balancement, comme celui d’un navire en mer, s’appelle la libration, du latin désignant la balance. Au lieu d’une seule face, nous voyons en réalité environ 59 % de la surface lunaire au cours d’une orbite.

NASA Scientific Visualization Studio, « Moon Wobble », 2011

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Note 23

which side is light and which is dark changes as the Moon moves around Earth. The back side is dark no more frequently than the front side.

le côté éclairé et le côté sombre changent à mesure que la Lune tourne autour de la Terre. La face arrière n’est pas plus souvent sombre que la face avant.

Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky »

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Note 24

The first image was taken at 03:30 UT on 7 October […] A total of 29 photographs were taken, covering 70% of the far side. The photographs were very noisy and of low resolution […] Date/Time (UT): 1959-10-07

La première image a été prise à 3 h 30 TU le 7 octobre […] Au total, 29 photographies ont été prises, couvrant 70 % de la face cachée. Les photographies étaient très bruitées et de faible résolution […] Date/heure (TU) : 1959-10-07

NASA, « Earth’s Moon – Luna 3 », catalogue d’images NSSDCA

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Note 25

the far side has fewer maria (the dark areas) than the near side

la face cachée compte moins de mers (les zones sombres) que la face visible

NASA, « Earth’s Moon – Luna 3 », catalogue d’images NSSDCA

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Note 26

the presence of a liquid core in the Moon having a radius of ∼350 km […] In the numerical integration of lunar rotation, degree-2 Love numbers are considered, plus a time delay for lunar tides. Dissipation is represented by a term for friction at the core-mantle boundary and five out-of-phase periodic libration terms […] dissipative processes in the lunar interior expose a liquid core

la présence d’un noyau liquide dans la Lune, d’un rayon d’environ 350 km […] Dans l’intégration numérique de la rotation lunaire, on prend en compte les nombres de Love de degré 2, plus un retard pour les marées lunaires. La dissipation est représentée par un terme de frottement à la limite noyau-manteau et cinq termes périodiques de libration déphasés […] les processus dissipatifs à l’intérieur de la Lune révèlent un noyau liquide

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

We reanalyzed Apollo lunar seismograms […] Our results suggest the presence of a solid inner and fluid outer core

Nous avons réanalysé les sismogrammes lunaires d’Apollo […] Nos résultats suggèrent la présence d’une graine solide et d’un noyau externe fluide

Weber, Renee C. et al., « Seismic Detection of the Lunar Core », Science, vol. 331, 2011, p. 309-312

Lunar laser ranging has provided many of the best tests of gravitation since the first Apollo astronauts landed on the Moon. […] geodetic precession within 0.3% of GR prediction

La télémétrie laser lunaire a fourni plusieurs des meilleurs tests de la gravitation depuis que les premiers astronautes d’Apollo se sont posés sur la Lune. […] précession géodésique à 0,3 % près de la prédiction de la relativité générale

Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013

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Notes et sources

  1. ↑

    Passage Cinq miroirs ont été posés sur la Lune. Depuis plus de cinquante ans, des scientifiques tirent dessus au laser.

    Since 1969, lunar laser ranging (LLR) has provided high-precision measurements of the Earth–Moon distance

    Traduction de la rédaction Depuis 1969, la télémétrie laser lunaire (LLR) fournit des mesures très précises de la distance Terre-Lune

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 1, p. 1.

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  2. ↑

    Passage À partir de 1969, cinq panneaux réfléchissants ont été déposés sur le sol lunaire. Trois par les missions américaines Apollo, deux — de fabrication française — par des engins soviétiques Lunokhod.

    Utilizing reflectors placed on the lunar surface by American astronauts and Soviet rovers […] a total of five passive reflectors left on the surface of the Moon […] The Apollo arrays—landed on the Apollo 11, Apollo 14, and Apollo 15 missions […] The Luna 17 and Luna 21 Soviet missions to the Moon landed the Lunokhod 1 and Lunokhod 2 rovers, each carrying identical reflector arrays built by the French […] Less than two weeks after the landing of the first retroreflector array on the Apollo 11 mission, the first accurate laser ranges to the Moon were performed on 1969 August 1

    Traduction de la rédaction Grâce à des réflecteurs déposés sur le sol lunaire par des astronautes américains et des robots soviétiques […] un total de cinq réflecteurs passifs laissés à la surface de la Lune […] Les panneaux Apollo — déposés lors des missions Apollo 11, Apollo 14 et Apollo 15 […] Les missions soviétiques Luna 17 et Luna 21 ont déposé sur la Lune les robots Lunokhod 1 et Lunokhod 2, chacun portant un panneau réflecteur identique fabriqué par les Français […] Moins de deux semaines après la pose du premier panneau réflecteur par la mission Apollo 11, les premières mesures laser précises de la distance de la Lune ont été faites le 1er août 1969

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 1, p. 1 ; § 1.3, p. 3 ; § 3.1 « Brief LLR history », p. 10.

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  3. ↑

    Passage Chacun est composé de petits coins de verre […] Le plus grand, laissé par Apollo 15, en compte trois cents.

    The Apollo arrays—landed on the Apollo 11, Apollo 14, and Apollo 15 missions—consist of, respectively, 100, 100 and 300 3.8 cm diameter fused silica corner cube reflectors

    Traduction de la rédaction Les panneaux Apollo — déposés par les missions Apollo 11, Apollo 14 et Apollo 15 — se composent respectivement de 100, 100 et 300 coins de cube en silice fondue de 3,8 cm de diamètre

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 1.3, p. 3.

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  4. ↑

    Passage On chronomètre l’aller-retour, on multiplie par la vitesse de la lumière, puis on divise par deux. Cette technique s’appelle la télémétrie laser.

    LLR measures the round-trip travel time of short pulses of laser light

    Traduction de la rédaction la LLR mesure le temps d’aller-retour de brèves impulsions de lumière laser

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 1, p. 1.

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    Passage Il en revient si peu de lumière que les stations détectent les photons un par un.

    The result is that LLR invariably operates in the single-photon detection regime.

    Traduction de la rédaction Il en résulte que la LLR fonctionne toujours en régime de détection photon par photon.

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 1.3, p. 5.

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  5. ↑

    Passage Un observatoire […] mesure ainsi la distance Terre-Lune depuis 1969

    Less than two weeks after the landing of the first retroreflector array on the Apollo 11 mission, the first accurate laser ranges to the Moon were performed on 1969 August 1 from the 3.1 m telescope at the Lick Observatory. […] However, one month after the Apollo 11 landing, a long-term effort using the 2.7 m telescope at the McDonald Observatory commenced ranging to the Moon [68], providing all of the scientifically relevant observations over the next decade.

    Traduction de la rédaction Moins de deux semaines après la pose du premier réseau de rétroréflecteurs par la mission Apollo 11, les premières mesures laser précises de la distance de la Lune furent faites le 1er août 1969 avec le télescope de 3,1 m de l’observatoire Lick. […] Cependant, un mois après l’alunissage d’Apollo 11, un effort de longue durée utilisant le télescope de 2,7 m de l’observatoire McDonald commença à mesurer la distance de la Lune [68], fournissant toutes les observations scientifiquement utiles de la décennie suivante.

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 3.1, p. 10.

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    Passage un autre, dans le sud de la France […], le fait depuis 1984

    In 1984, a French station at the Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) [69] began collecting accurate ranges.

    Traduction de la rédaction En 1984, une station française de l’Observatoire de la Côte d’Azur (OCA) [69] commença à recueillir des mesures de distance précises.

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 3.1, p. 10.

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    Passage D’autres stations les ont rejoints […] au Nouveau-Mexique […].

    Presently, five stations in the world exhibit LLR capability: OCA, MLRS, Apache Point, Matera, and Wetzell—although only the first three acquire data regularly. […] The laser is transmitted from the 3.5 m aperture telescope at the Apache Point Observatory in southern New Mexico

    Traduction de la rédaction Actuellement, cinq stations dans le monde sont capables de télémétrie laser lunaire : OCA, MLRS, Apache Point, Matera et Wetzell — même si seules les trois premières acquièrent des données régulièrement. […] Le laser est émis depuis le télescope de 3,5 m d’ouverture de l’observatoire d’Apache Point, dans le sud du Nouveau-Mexique

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 3.1 et § 3.2, p. 11.

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    Passage tous les miroirs renvoient aujourd’hui environ dix fois moins de lumière qu’à l’origine, sans doute à cause de la poussière lunaire

    the apparent degradation of the lunar reflector response [23], reduced by a factor of ten across the board […] The most likely explanation is the slow accumulation of a very thin layer of dust on the reflector front surface

    Traduction de la rédaction la dégradation apparente de la réponse des réflecteurs lunaires [23], réduite d’un facteur dix pour tous […] L’explication la plus probable est l’accumulation lente d’une très fine couche de poussière sur la face avant des réflecteurs

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 1.3, p. 5 ; § 4.2 « Reflector degradation », p. 13.

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    Passage l’un des deux réflecteurs soviétiques a même été perdu pendant quarante ans avant d’être retrouvé en 2010

    On 22 April 2010, APOLLO got a strong return from the Lunokhod 1 reflector

    Traduction de la rédaction Le 22 avril 2010, APOLLO a obtenu un retour fort du réflecteur de Lunokhod 1

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 4.1, p. 13 ; légende de la figure 18 : « nearly 40 years passed without range measurements ».

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  6. ↑

    Passage En 2013, la meilleure de ces stations atteignait une précision de l’ordre du millimètre.

    a median statistical uncertainty per normal point of less than 3 mm

    Traduction de la rédaction une incertitude statistique médiane par point normal inférieure à 3 mm

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 3.1, p. 11 ; § 7, p. 19 : « approaching 1 mm range precision ».

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    Passage Sur une distance moyenne d’environ 385 000 kilomètres.

    the time-averaged distance between Earth and Moon centers is 385 000.6 km

    Traduction de la rédaction la distance moyenne dans le temps entre les centres de la Terre et de la Lune est de 385 000,6 km

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 1.2, p. 2.

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  7. ↑

    Passage La Lune s’éloigne. De 3,83 centimètres par an […] avec une incertitude de moins d’un dixième de millimètre.

    da/dt = 38.30 ± 0.08 mm/year

    Source Williams, James G. et Boggs, Dale H., « Secular Tidal Changes in Lunar Orbit and Earth Rotation », Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, vol. 126, 2016, p. 89-129, résumé.

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  8. ↑

    Passage En soulevant l’eau des océans, la Lune freine très légèrement la rotation de la Terre

    Terrestrial tidal dissipation also slows the rotation of the Earth

    Traduction de la rédaction La dissipation des marées terrestres ralentit aussi la rotation de la Terre

    Source Williams, James G. et Boggs, Dale H., « Secular Tidal Changes in Lunar Orbit and Earth Rotation », Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, vol. 126, 2016, p. 89-129, résumé.

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    Passage Ce sont les marées terrestres qui la font reculer.

    Tidal dissipation likewise translates into an orbital egress of the Moon at the rate of about 38 mm yr−1.

    Traduction de la rédaction La dissipation des marées se traduit de même par un éloignement de la Lune sur son orbite, au rythme d’environ 38 mm par an.

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 5.1, p. 14.

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    Passage Le reste se dissipe en chaleur dans les océans.

    geophysical models of average tidal dissipation in oceans and solid Earth

    Traduction de la rédaction des modèles géophysiques de la dissipation moyenne des marées dans les océans et dans la Terre solide

    Source Williams, James G. et Boggs, Dale H., « Secular Tidal Changes in Lunar Orbit and Earth Rotation », Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, vol. 126, 2016, p. 89-129, résumé.

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  9. ↑

    Passage Ces miroirs mesurent aussi le freinage dû aux marées, et ce freinage sert à recalculer des éclipses vieilles de plus de deux mille cinq cents ans.

    New compilations of records of ancient and medieval eclipses in the period 720 BC to AD 1600 […] Lunar laser ranging provides an accurate value for the Moon’s tidal acceleration […] The satellite and lunar laser ranging measurements were obtained from data collected over about 50 years or so. However, they can be applied to the past few millennia because it has been demonstrated satisfactorily that the mechanism of tidal friction has not changed significantly during this period

    Traduction de la rédaction De nouvelles compilations de récits d’éclipses antiques et médiévales, de 720 av. J.-C. à 1600 apr. J.-C. […] La télémétrie laser lunaire donne une valeur précise de l’accélération de marée de la Lune […] Les mesures par satellite et par télémétrie laser lunaire proviennent de données recueillies sur une cinquantaine d’années. On peut pourtant les appliquer aux derniers millénaires, car il a été démontré de façon satisfaisante que le mécanisme du frottement de marée n’a pas changé de manière notable pendant cette période

    Source Stephenson, F. Richard, Morrison, Leslie V. et Hohenkerk, Catherine Y., « Measurement of the Earth’s Rotation: 720 BC to AD 2015 », Proceedings of the Royal Society A, vol. 472, 20160404, 2016, résumé ; § 1(b) « Tidal friction and the behaviour of ΔT ».

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  10. ↑

    Passage des observations notées sur des tablettes d’argile […] les plus anciennes qu’on utilise datant de 720 avant notre ère

    Useful records of eclipses extend back to about 720 BC.

    Traduction de la rédaction Les relevés d’éclipses utilisables remontent à environ 720 avant notre ère.

    Source Stephenson, F. Richard, Morrison, Leslie V. et Hohenkerk, Catherine Y., « Measurement of the Earth’s Rotation: 720 BC to AD 2015 », Proceedings of the Royal Society A, vol. 472, 20160404, 2016, § 1(b) ; § 2(a)(i) : « The Babylonian scribes wrote on clay tablets, using a cuneiform script ».

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  11. ↑

    Passage les tablettes servent à vérifier le calcul, et le calcul sert à comprendre les tablettes

    By retrospective computation of the planetary and lunar data, a unique date can often be derived for a text.

    Traduction de la rédaction En recalculant après coup les positions des planètes et de la Lune, on peut souvent attribuer une date unique à un texte.

    Source Stephenson, F. Richard, Morrison, Leslie V. et Hohenkerk, Catherine Y., « Measurement of the Earth’s Rotation: 720 BC to AD 2015 », Proceedings of the Royal Society A, vol. 472, 20160404, 2016, § 2(a)(i).

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  12. ↑

    Passage Les deux bosses ont la même cause : la gravité de la Lune. Mais ce qui compte […] c’est le fait qu’elle n’est pas la même partout sur Terre.

    primarily the result of the Moon's differential force on the material of Earth's crust and ocean

    Traduction de la rédaction principalement le résultat de la force différentielle de la Lune sur la matière de l’écorce terrestre et de l’océan

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », résumé du chapitre 4.

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  13. ↑

    Passage le Soleil produit le même effet, moins de la moitié de celui de la Lune

    less than half as effective as the Moon at tide raising

    Traduction de la rédaction moins de moitié aussi efficace que la Lune pour soulever les marées

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.6.

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    Passage Quand le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés (nouvelle lune et pleine lune), les deux étirements s’ajoutent et créent les grandes marées.

    When the Sun and Moon are lined up (at new moon or full moon), the tides produced reinforce each other

    Traduction de la rédaction Quand le Soleil et la Lune sont alignés (à la nouvelle lune ou à la pleine lune), les marées qu’ils produisent s’additionnent

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.6.

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  14. ↑

    Passage la Terre est au plus près du Soleil début janvier

    Earth is actually closest to the Sun in January, when the Northern Hemisphere is in the middle of winter.

    Traduction de la rédaction La Terre est en fait au plus près du Soleil en janvier, quand l’hémisphère Nord est en plein hiver.

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.2.

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  15. ↑

    Passage L’axe de rotation de la Terre penche d’environ 23 degrés.

    the seasons are actually caused by the 23.5° tilt of Earth's axis

    Traduction de la rédaction les saisons sont en réalité dues à l’inclinaison de 23,5° de l’axe de la Terre

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.2.

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  16. ↑

    Passage La distance au Soleil ne varie que d’environ 3 % sur l’année : trop peu pour changer sensiblement le chauffage.

    its distance from the Sun varies by only about 3%. That's not enough to cause significant variations

    Traduction de la rédaction sa distance au Soleil ne varie que d’environ 3 %. Ce n’est pas assez pour causer des variations notables

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.2.

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    Passage en hiver un même faisceau de lumière s’étale sur plus du double de surface qu’en été

    Thus one square meter of sunlight falls on over twice the surface area in winter vs. summer.

    Traduction de la rédaction Ainsi, un mètre carré de lumière solaire tombe sur plus du double de surface en hiver qu’en été.

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », figure 4.6, description de l’image (rayons à 73 degrés en été, 26 degrés en hiver ; 1,04 m² contre 2,24 m²).

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    Passage le Soleil reste bien moins longtemps au-dessus de l’horizon — environ 9 heures contre 15 aux États-Unis

    It spends 9 hours above the horizon in the United States

    Traduction de la rédaction Il passe 9 heures au-dessus de l’horizon aux États-Unis

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », légende de la figure 4.7 ; « about 15 hours » le 21 juin.

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  17. ↑

    Passage aux équinoxes de mars et de septembre, aucun hémisphère n’est privilégié et le jour égale la nuit partout sur Terre

    Halfway between the solstices, on about March 21 and September 21, the Sun is on the celestial equator. From Earth, it appears above our planet’s equator and favors neither hemisphere. Every place on Earth then receives roughly 12 hours of sunshine and 12 hours of night.

    Traduction de la rédaction À mi-chemin entre les solstices, vers le 21 mars et le 21 septembre, le Soleil est sur l’équateur céleste. Vu de la Terre, il se trouve au-dessus de l’équateur de notre planète et ne favorise aucun hémisphère. Chaque endroit de la Terre reçoit alors à peu près 12 heures de soleil et 12 heures de nuit.

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.2, paragraphe « Halfway between the solstices… ».

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  18. ↑

    Passage En 1987, un documentaire du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, A Private Universe, a interrogé des étudiants de Harvard le jour de leur remise de diplôme.

    With its famous opening scene at a Harvard graduation […] interviews with Harvard graduates

    Traduction de la rédaction Avec sa célèbre scène d’ouverture, lors d’une remise de diplômes à Harvard […] des entretiens avec des diplômés de Harvard

    Source Schneps, Matthew H. et Sadler, Philip M., A Private Universe, film documentaire, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 1987, page de présentation de la série.

    Page de présentation en accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026

    Passage Plusieurs ont répondu qu’il fait plus chaud en été parce que le Soleil est plus proche.

    even Harvard graduates still think that it is hotter in summer because the Sun is nearer

    Traduction de la rédaction même des diplômés de Harvard croient encore qu’il fait plus chaud en été parce que le Soleil est plus près

    Source Stengler, Erik, « A Private Universe », compte rendu, Science in School, n° 17, 2010, p. 1 ; « short documentary feature in 1987 ».

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  19. ↑

    Passage deux tiers des terres émergées se trouvent dans l’hémisphère nord

    The Northern Hemisphere contains 67–68 percent of Earth's land

    Traduction de la rédaction L’hémisphère Nord contient 67 à 68 % des terres émergées

    Source Britannica, « Hemisphere », Encyclopaedia Britannica, en ligne, section « Earth’s four hemispheres ».

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    Passage la terre se réchauffe plus vite que l’océan, qui stocke la chaleur

    the land on Earth is warming more quickly than the oceans due to the oceans' heat capacity

    Traduction de la rédaction les terres se réchauffent plus vite que les océans, en raison de la capacité thermique des océans

    Source Florida Atlantic University, Center for Environmental Studies, Climate Science Investigations South Florida (projet soutenu par la NASA), module 3, « Temperature Over Time — Scientists’ Explanation for Exploration 2 », paragraphe 2.

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  20. ↑

    Passage Chaque moitié de la Lune connaît deux semaines de jour, puis deux semaines de nuit.

    […] with the Moon starting dark and getting more and more illuminated by sunlight over the course of about two weeks. After the Moon’s disk becomes fully bright, it begins to fade, returning to dark about two weeks later. […] The back side is dark no more frequently than the front side. Since the Moon rotates, the Sun rises and sets on all sides of the Moon.

    Traduction de la rédaction […] la Lune, d’abord sombre, est de plus en plus éclairée par le Soleil pendant environ deux semaines. Une fois son disque entièrement éclairé, elle commence à s’assombrir et redevient sombre environ deux semaines plus tard. […] La face cachée n’est pas plus souvent dans le noir que la face visible. Comme la Lune tourne sur elle-même, le Soleil se lève et se couche sur toutes ses faces.

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.5 « Phases and Motions of the Moon », paragraphe d’introduction (avant l’intertitre « Lunar Phases ») et dernier paragraphe (section « The Moon’s Revolution and Rotation »).

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  21. ↑

    Passage La Lune met exactement le même temps à tourner sur elle-même qu’à faire le tour de la Terre.

    rotates on its axis in exactly the same time that it takes to revolve

    Traduction de la rédaction tourne sur son axe exactement dans le temps qu’il lui faut pour faire le tour

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.5.

    Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026

  22. ↑

    Passage nous en voyons 59 % au fil du temps […] (ce phénomène s’appelle la libration)

    This rocking like a ship at sea is called libration, from the Latin for balance scale. Instead of just one side, we actually see about 59 percent of the lunar surface over the course of an orbit.

    Traduction de la rédaction Ce balancement, comme celui d’un navire en mer, s’appelle la libration, du latin désignant la balance. Au lieu d’une seule face, nous voyons en réalité environ 59 % de la surface lunaire au cours d’une orbite.

    Source NASA Scientific Visualization Studio, « Moon Wobble », 2011, texte de présentation.

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  23. ↑

    Passage le côté éclairé change au fil du mois, et la face cachée n’est pas plus souvent dans la nuit que la face visible

    which side is light and which is dark changes as the Moon moves around Earth. The back side is dark no more frequently than the front side.

    Traduction de la rédaction le côté éclairé et le côté sombre changent à mesure que la Lune tourne autour de la Terre. La face arrière n’est pas plus souvent sombre que la face avant.

    Source Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », § 4.5.

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  24. ↑

    Passage Les premières photos de cette face, prises par la sonde Luna 3, datent du 7 octobre 1959. Vingt-neuf clichés, bruités et flous, couvrant 70 % de la face cachée.

    The first image was taken at 03:30 UT on 7 October […] A total of 29 photographs were taken, covering 70% of the far side. The photographs were very noisy and of low resolution […] Date/Time (UT): 1959-10-07

    Traduction de la rédaction La première image a été prise à 3 h 30 TU le 7 octobre […] Au total, 29 photographies ont été prises, couvrant 70 % de la face cachée. Les photographies étaient très bruitées et de faible résolution […] Date/heure (TU) : 1959-10-07

    Source NASA, « Earth’s Moon – Luna 3 », catalogue d’images NSSDCA, légende de l’image Luna 3-26, puis champ « Date/Time (UT) » (Location & Time Information).

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  25. ↑

    Passage la face cachée possède beaucoup moins de grandes plaines sombres (« mers ») que la face visible

    the far side has fewer maria (the dark areas) than the near side

    Traduction de la rédaction la face cachée compte moins de mers (les zones sombres) que la face visible

    Source NASA, « Earth’s Moon – Luna 3 », catalogue d’images NSSDCA, légende de l’image Luna 3-26.

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  26. ↑

    Passage La présence d’un noyau liquide : détectée grâce aux légères variations dans la rotation de la Lune enregistrées par télémétrie laser

    the presence of a liquid core in the Moon having a radius of ∼350 km […] In the numerical integration of lunar rotation, degree-2 Love numbers are considered, plus a time delay for lunar tides. Dissipation is represented by a term for friction at the core-mantle boundary and five out-of-phase periodic libration terms […] dissipative processes in the lunar interior expose a liquid core

    Traduction de la rédaction la présence d’un noyau liquide dans la Lune, d’un rayon d’environ 350 km […] Dans l’intégration numérique de la rotation lunaire, on prend en compte les nombres de Love de degré 2, plus un retard pour les marées lunaires. La dissipation est représentée par un terme de frottement à la limite noyau-manteau et cinq termes périodiques de libration déphasés […] les processus dissipatifs à l’intérieur de la Lune révèlent un noyau liquide

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, § 1.1, p. 2 ; § 2.2.1 « The Lunar interior », p. 9 ; § 7, p. 18.

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    Passage puis retrouvée en 2011 dans une réanalyse des données sismologiques d’Apollo

    We reanalyzed Apollo lunar seismograms […] Our results suggest the presence of a solid inner and fluid outer core

    Traduction de la rédaction Nous avons réanalysé les sismogrammes lunaires d’Apollo […] Nos résultats suggèrent la présence d’une graine solide et d’un noyau externe fluide

    Source Weber, Renee C. et al., « Seismic Detection of the Lunar Core », Science, vol. 331, 2011, p. 309-312, résumé.

    Résumé en accès libre, article payant ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026

    Passage Les tests de la relativité générale : la mesure continue de l’orbite lunaire constitue l’un des tests les plus précis

    Lunar laser ranging has provided many of the best tests of gravitation since the first Apollo astronauts landed on the Moon. […] geodetic precession within 0.3% of GR prediction

    Traduction de la rédaction La télémétrie laser lunaire a fourni plusieurs des meilleurs tests de la gravitation depuis que les premiers astronautes d’Apollo se sont posés sur la Lune. […] précession géodésique à 0,3 % près de la prédiction de la relativité générale

    Source Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, résumé ; § 1.1, p. 2.

    Accès libre ouvrir la source · vérifié le 9 septembre 2026

Références bibliographiques

11
  • Britannica, « Hemisphere », Encyclopaedia Britannica, en ligne (67 à 68 % des terres dans l’hémisphère nord). https://www.britannica.com/science/hemisphere
  • Florida Atlantic University, Center for Environmental Studies, Climate Science Investigations South Florida (projet soutenu par la NASA), module 3, « Temperature Over Time — Scientists’ Explanation for Exploration 2 » (la terre se réchauffe plus vite que l’océan ; part des terres par hémisphère). https://www.ces.fau.edu/nasa/module-3/regional-temperature/explanation-2.php
  • Fraknoi, Andrew, Morrison, David et Wolff, Sidney C., Astronomy 2e, OpenStax, 2022, chapitre 4 « Earth, Moon, and Sky », sections 4.2, 4.5 et 4.6, en accès libre (saisons, inclinaison, périhélie en janvier, rotation synchrone, marées et part du Soleil). https://openstax.org/books/astronomy-2e/pages/4-2-the-seasons
  • Murphy, Thomas W., « Lunar Laser Ranging: The Millimeter Challenge », Reports on Progress in Physics, vol. 76, 076901, 2013, en accès libre (les cinq réflecteurs, le nombre de coins de cube, la détection photon par photon, les stations, la perte de Lunokhod 1, la dégradation, la précision millimétrique, le noyau liquide, les tests de la relativité). https://tmurphy.physics.ucsd.edu/papers/rop-llr.pdf
  • NASA, « Earth’s Moon – Luna 3 », catalogue d’images NSSDCA (première photo le 7 octobre 1959, 29 clichés, moins de mers sur la face cachée). https://nssdc.gsfc.nasa.gov/imgcat/html/object_page/lu3_26.html
  • NASA Scientific Visualization Studio, « Moon Wobble », 2011 (59 % de la surface visible grâce à la libration). https://svs.gsfc.nasa.gov/10836/
  • Schneps, Matthew H. et Sadler, Philip M., A Private Universe, film documentaire, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 1987 (entretiens avec des diplômés de Harvard le jour de leur remise de diplôme). https://www.learner.org/series/a-private-universe/
  • Stengler, Erik, « A Private Universe », compte rendu, Science in School, n° 17, 2010 (le film date de 1987 ; les diplômés attribuent l’été à la proximité du Soleil). https://scienceinschool.org/wp-content/uploads/2014/11/issue17_privateuniverse.pdf
  • Stephenson, F. Richard, Morrison, Leslie V. et Hohenkerk, Catherine Y., « Measurement of the Earth’s Rotation: 720 BC to AD 2015 », Proceedings of the Royal Society A, vol. 472, 20160404, 2016 (les tablettes babyloniennes à partir de 720 avant notre ère ; en accès libre). https://doi.org/10.1098/rspa.2016.0404
  • Weber, Renee C. et al., « Seismic Detection of the Lunar Core », Science, vol. 331, 2011, p. 309-312, résumé en accès libre (réanalyse des sismogrammes Apollo, noyau externe liquide). https://hal-univ-paris.archives-ouvertes.fr/hal-03964121
  • Williams, James G. et Boggs, Dale H., « Secular Tidal Changes in Lunar Orbit and Earth Rotation », Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, vol. 126, 2016, p. 89-129 (3,83 cm par an et son incertitude ; résumé en accès libre). https://doi.org/10.1007/s10569-016-9702-3

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