Wie Satellit «Flex» Stress von Pflanzen sichtbar machen soll
Wie gestresst sind die Pflanzen auf der Erde? Um das herauszufinden, ist eine neue europäische Mission mit Schweizer Beteiligung ins All gestartet.
Der Erdbeobachtungssatellit «Flex» hob am frühen Morgen an Bord einer Vega-C-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou in Französisch-Guayana ab, wie die europäische Weltraumbehörde ESA mitteilte. «Flex» soll die Photosynthese der Pflanzen in den Blick nehmen und so auch mehr über deren Einfluss auf die Kohlenstoff- und Wasserkreisläufe erfahren.
Konkret misst «Flex» Fluoreszenz: Während der Photosynthese strahlen Pflanzen ein ganz schwaches Leuchten im Rotlichtbereich aus. Mit dem blossen Auge ist diese Chlorophyll-Fluoreszenz nicht sichtbar. Der Satellit kann sie mit seinem sensiblen Spektrometer aber messen, obwohl er in etwa 815 Kilometern Höhe unterwegs ist.
Die Fluoreszenz wird von den Molekülen abgegeben, die die Photosynthese in Gang setzen. Sie ist eine Art überschüssige Energie, kann aber auch darauf hinweisen, dass es der Pflanze nicht gut geht. Denn wenn eine Pflanze unter Stress steht, findet weniger Photosynthese statt.
Während welkende Blätter etwa erst nach Tagen oder Wochen zu sehen sind, können Fachleute am Fluoreszenzsignal unmittelbar Veränderungen ablesen. Einfach ist das aber nicht, denn je nach Dauer und Intensität des Stresses kann das Signal zu- oder abnehmen. Um die Photosynthese umfassender zu verstehen, werten Fachleute daher auch andere Daten aus, die der mitfliegende Satellit «Sentinel-3C» misst, etwa die Oberflächentemperatur.
Schon jetzt wird von Türmen, aus Drohnen oder Flugzeugen das Fluoreszenzsignal gemessen. Mit «Flex» erhoffen sich Fachleute ein sehr viel umfassenderes Bild. 14 Mal am Tag soll der Satellit die Erde umrunden. Das gleiche Fleckchen Land überfliegt er planmässig alle 27 Tage.
Über drei Jahre hinweg soll die 350 Millionen Euro teure Mission so ein Bild davon entstehen lassen, wie stark sich etwa Dürre, fehlende Nährstoffe oder Krankheiten auf Pflanzen auswirken – und im besten Fall auch dabei helfen, überhaupt auszumachen, warum es einer Pflanze unter den sich wandelnden Klimabedingungen nicht gut geht.
Der Schweizer Zulieferer Beyond Gravity steuerte nach eigenen Angaben Schlüsseltechnologien für beide Satelliten sowie für die Trägerrakete bei. Für den Flex-Satelliten entwarf, baute und testete der Standort in Zürich-Seebach die Leichtbaustruktur. Das Unternehmen war zudem für die mechanische und thermische Architektur der Satellitenplattform verantwortlich.
Für den Sentinel-3C-Satelliten lieferte Beyond Gravity ebenfalls die Struktur sowie den Ausrichtemechanismus für die Solarflügel.
Die Nutzlastverkleidung der Vega-C-Rakete stammt zudem aus dem Werk in Emmen LU. Die neun Meter lange Spitze schützt die Satelliten während des Starts vor thermischen und mechanischen Belastungen.
