L’altération spatiale fait référence à la légère érosion causée sur les planètes, les lunes et les astéroïdes non protégés par le vent solaire, les rayons cosmiques, les micrométéorites et les météores plus gros. L’altération spatiale affecte les propriétés physiques et optiques des surfaces des corps planétaires, il est donc important de comprendre ses spécificités pour interpréter les données de télédétection, telles que les photographies des sondes spatiales des lunes externes du système solaire.
La première forme d’altération spatiale reconnue est celle de l’agglutination – de minuscules morceaux de matériau qui sont vaporisés par de minuscules micrométéorites et dispersés à la surface. Le matériau recouvert d’agglutination apparaît noir à l’œil humain en raison de la présence de fer en nanophase. L’agglutination est courante, par exemple dans les sols lunaires, où elle représente jusqu’à 60 à 70 % des sols lunaires matures. L’agglutination et l’altération spatiale sont en partie responsables de l’aspect sombre de la maria lunaire. Parce que la micrométéorite moyenne est minuscule (quelques dizaines de nanomètres de diamètre), l’altération se produit sur de minuscules niveaux de surface, et ce n’est qu’au cours des deux dernières décennies que nous avons eu des microscopes suffisamment puissants pour sonder les spécificités de sa structure.
Une autre forme d’altération spatiale qui se produit, en partie sur la Lune, où elle a été étudiée, est liée au vent solaire. Pendant des milliards d’années, le vent solaire frappant la surface de la Lune faisant face au soleil a déposé des éléments légers, en particulier de l’hélium-3, qui est considéré comme une source d’énergie de fusion nucléaire de deuxième génération. L’hélium-3 nécessite plus d’énergie pour fusionner que les combustibles de fusion nucléaire de première génération tels que le deutérium, mais libère également plus d’énergie. Seulement 20 tonnes d’hélium-3 pourraient alimenter les besoins énergétiques des États-Unis, si nous développons avec succès un réacteur à fusion qui peut extraire plus d’énergie de l’hélium-3 qu’il n’en faut pour le fusionner.
L’hélium-3 sur la Lune causé par l’altération spatiale est considéré comme une ressource économique par les gouvernements russe et chinois. Le gouvernement chinois a cité l’hélium-3 comme la principale raison d’essayer d’atteindre la Lune, et une société énergétique russe a avancé l’objectif d’exploiter l’hélium-3 sur la Lune d’ici 2020.