Une corde tendue parcourue par une onde provoquée par une secousse brutale : c'est ainsi que se comporte la courbure de l'espace-temps lorsque des catastrophes lointaines engendrent des ondes gravitationnelles, prédites par Albert Einstein. La Terre et la Lune sont deux perles sur cette corde. L'onde les déplace imperceptiblement, et les faisceaux laser envoyés vers les réflecteurs lunaires enregistrent des variations de distance des dizaines de fois plus fines qu'un grain de sable.
Cette méthode comble le fossé entre LIGO, qui capte les oscillations rapides issues de la fusion de trous noirs et d'étoiles à neutrons, et les observations de pulsars — balises cosmiques, qui détectent les ondulations lentes. Nous pourrons ainsi écouter le bourdonnement basse fréquence de l'inflation — le gonflement de l'Univers naissant —, préciser les propriétés de la matière noire et de l'énergie noire, affiner l'expansion de l'univers et entendre les échos du Fond diffus cosmologique — la lumière émise lorsque le cosmos est devenu transparent.
La télémétrie laser vers la Lune est pratiquée depuis 1969 et a déjà montré que la Lune s'éloigne de près de 4 cm chaque année. La nouvelle méthode est si sensible qu'elle détectera des déplacements des centaines de fois plus petits que l'épaisseur d'un cheveu.
Dans le film « Interstellar », les ondes gravitationnelles aident à envoyer un message à travers le temps. La réalité est plus modeste : avec le système Terre-Lune, nous écoutons le « bruit » naturel de l'univers, et non des signaux humains.