ESA-Satellit FLEX soll die Photosynthese der Pflanzen aus dem All sichtbar machen

Pflanzen leisten mit der Photosynthese einen entscheidenden Beitrag für das Leben auf der Erde. Sie nehmen Kohlendioxid auf, geben Sauerstoff ab und beeinflussen so das Klima. Doch aus dem Weltall ließ sich dieser Prozess bislang kaum direkt beobachten.

Das soll sich mit einer neuen europäischen Mission ändern. Ein Satellit der Europäischen Weltraumorganisation soll erstmals die Photosynthese der Pflanzen aus dem All sichtbar machen und damit wertvolle Daten für die Klimaforschung liefern.

Ein Satellit, der Pflanzen bei der Photosynthese zusieht

Die Mission trägt den Namen FLEX, was für Fluorescence Explorer steht. Nach Angaben der ESA ist sie die erste Mission überhaupt, die die Fluoreszenz von Pflanzen aus dem Weltraum erfassen soll, und gilt als achte Earth-Explorer-Mission der Organisation.

Der Hintergrund ist ein bemerkenswertes Naturphänomen. Während der Photosynthese senden Pflanzen ein sehr schwaches Leuchten aus, das für das menschliche Auge unsichtbar ist. Dieses Signal verrät jedoch viel über den Zustand und die Aktivität der Vegetation.

Start Mitte September mit einer Vega-C

Der Start der Mission steht unmittelbar bevor. Nach Angaben der ESA ist der Abflug für den 15. September 2026 um 03:21 Uhr MESZ vom Weltraumbahnhof Kourou vorgesehen, an Bord einer europäischen Vega-C-Rakete.

FLEX reist dabei nicht allein ins All. Dem Bericht zufolge bringt dieselbe Vega-C-Rakete auch den Erdbeobachtungssatelliten Copernicus Sentinel-3C in die Umlaufbahn, sodass gleich zwei Missionen mit einem einzigen Start beginnen.

Wie FLEX die Photosynthese misst

Von seiner Position aus behält der Satellit die Vegetation genau im Blick. Aus einer Höhe von rund 814 Kilometern misst FLEX die sogenannte sonneninduzierte Chlorophyllfluoreszenz und damit die Aktivität der Photosynthese sowie mögliche Belastungen durch Trockenheit oder Hitze.

Für diese Aufgabe ist ein hochempfindliches Instrument an Bord. Das Spektrometer FLORIS analysiert nach Angaben der Fachpresse das Licht im Bereich von 500 bis 780 Nanometern und untersucht dabei besonders die Absorptionsbanden des Sauerstoffs mit sehr feiner spektraler Auflösung.

Präzisionstechnik aus Deutschland

Ein wichtiger Teil der Technik stammt aus Deutschland, genauer aus Jena. Nach Angaben der Fachpresse entwickelte das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik eine Doppelspalt-Baugruppe aus Silizium mit zwei nur 85 Mikrometer breiten Schlitzen.

Die Anforderungen an die Fertigung waren enorm. Dem Bericht zufolge liegt die Toleranz bei der Breite bei nur einem Mikrometer, und zwei zusätzlich gefertigte Spiegel weisen eine Oberflächenrauheit von 0,3 Nanometern auf, was etwa ein bis zwei Atomabständen entspricht.

Globale Karten alle vier Wochen

Die gesammelten Daten sollen ein umfassendes Bild der weltweiten Vegetation ergeben. Nach Angaben der Fachpresse erstellt FLEX monatlich globale Karten der Pflanzenfluoreszenz mit einer räumlichen Auflösung von etwa 300 mal 300 Metern pro Messpunkt.

Die Mission ist zunächst auf mehrere Jahre angelegt. Dem Bericht zufolge beträgt die geplante Mindestbetriebsdauer dreieinhalb Jahre, in denen der Satellit kontinuierlich Daten über den Zustand der Pflanzen auf der ganzen Erde sammeln soll.

Warum die Mission für das Klima wichtig ist

Der Nutzen der Mission reicht weit über die reine Beobachtung hinaus. Nach Angaben der Fachleute liefert FLEX wichtige Daten für die Klimaforschung und hilft, die Modelle des globalen Kohlenstoff- und Wasserkreislaufs deutlich zu verbessern.

Auch für die Landwirtschaft können die Ergebnisse von großem Wert sein. Da das Fluoreszenzsignal frühzeitig auf Stress bei Pflanzen hinweist, lassen sich die Folgen von Hitze und Trockenheit besser verstehen, lange bevor Schäden mit bloßem Auge sichtbar werden.