Am 15. September 2026 sind die beiden Satelliten FLEX und Copernicus Sentinel-3C der Europäischen Weltraumorganisation ESA an Bord einer Vega-C-Rakete von Kourou (Französisch-Guayana) aus gestartet. Beide Satelliten werden gemeinsam die Erde umkreisen. FLEX wird zusammen mit Sentinel-3C und weiteren Satelliten des Copernicus-Programms der EU bislang noch nie dagewesene Einblicke in die Funktion und den Zustand der globalen Pflanzenwelt ermöglichen. Deutschland ist an der FLEX-Mission erheblich beteiligt, finanziert mit Mitteln des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR). Zudem kommen wichtige Komponenten des Satelliten aus Deutschland. Die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) koordiniert in Zusammenarbeit mit der ESA diese deutschen Beiträge.
Beispiellose Einblicke in den Zustand der globalen Vegetation
Das Hauptziel von FLEX (FLuorescence EXplorer) besteht darin, die sogenannte Chlorophyll-Fluoreszenz von Pflanzen zu messen. Pflanzen erzeugen während der Photosynthese eine für den Menschen unsichtbare Strahlung im Infrarotbereich. Je nachdem, ob eine Pflanze gesund ist, oder beispielsweise unter Hitze- oder Trockenstress leidet, verändert sich diese Strahlung, noch bevor Schäden an den Pflanzen sichtbar werden. Durch die Messung der Chlorophyll-Fluoreszenz kann die Gesundheit von Pflanzen also frühzeitig abgeleitet werden. FLEX ist der erste Satellit überhaupt, der diese Informationen aus dem All für die gesamte Erde messen kann.
Sentinel-3C wird Informationen über die Ozeane, Atmosphäre (Wolken, Aerosole und Wasserdampf) sowie über die Landoberfläche liefern. FLEX und Sentinel-3C messen beinahe gleichzeitig den jeweiligen Punkt, über den sie fliegen. Die Kombination der gesammelten Daten beider Satelliten bietet eine solide Datengrundlage, die beispielsweise für die Planung von Ernten genutzt werden kann. So wird ein wesentlicher Beitrag zur Versorgungssicherheit der anwachsenden Weltbevölkerung mit Nahrungsmitteln geleistet.
Deutsche Technik für eine europäische Mission
FLEX wird in einem erdnahen Orbit in 814 Kilometer Höhe betrieben werden und soll dreieinhalb Jahre lang alle 27 Tage die Erdoberfläche vollständig abtasten. Der Satellit hat das Messinstrument Fluorescence Imaging Spectrometer (FLORIS) an Bord. Es deckt den Spektralbereich von 500 bis 780 Nanometern ab. Wesentliche Bestandteile von FLORIS wurden von der Firma OHB entwickelt, die Optiken stammen vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF sowie den Firmen Zeiss und Optic Balzers aus Jena. Weitere deutsche Anteile sind Solargeneratoren der Firma SpaceTech GmbH (STI). Die Satellitenplattform wurde unter Beteiligung von Airbus Defence and Space Deutschland, dem Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) und Rockwell Collins Deutschland (RCD) gefertigt. Das Deutsche FLEX-Projektbüro ist am Forschungszentrum Jülich angesiedelt.
Sentinel-3C ist mit optischen, thermischen, Mikrowellen- und Höhenmessinstrumenten ausgestattet, um die Meeres- und Landoberflächentemperatur, die Meeresfarbe und die Oberflächentopografie zu messen. Zentrale Subsysteme der Satelliten wurden von Jena-Optronik entwickelt. Die Daten von Sentinel-3C sind von entscheidender Bedeutung, um zu verstehen, wie sich der Klimawandel auf unsere Umwelt auswirkt. Sentinel-3C ist weitestgehend identisch mit den Vorgängern -3A und -3B, die in den Jahren 2016 und 2018 in den Erdorbit gebracht wurden. Beide Satelliten erreichen in Kürze das Ende ihrer Lebenszeit und werden daher durch Sentinel-3C und zukünftig auch Sentinel-3D ersetzt. Dadurch wird eine Kontinuität der Messungen gewährleistet, die für die Erdwissenschaften allgemein und die Beobachtung des Klimawandels im Besonderen extrem wichtig ist.
Die ESA managt nicht nur die Entwicklung, den Bau und Betrieb der Copernicus-Satellitenflotte, sondern ergänzt diese mit weiteren innovativen Satellitenmissionen, die im Rahmen des Earth-Explorer-Programms entwickelt werden. FLEX ist ein Beispiel dafür. Die wertvollen wissenschaftlichen Erkenntnisse, die mit den Explorer-Satelliten der ESA gesammelt werden, können in der Folge auch die Entwicklung neuer Copernicus-Satellitenmissionen beeinflussen.
Unterstützung des DLR
Am Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) des DLR werden im Rahmen des Klimawandeldienstes Copernicus (Climate Change Service, C3S) optische und thermische Messungen der Sentinel-3-Satelliten zur Ableitung von Klimazeitreihen von atmosphärischem Aerosol verwendet. Diese Zeitreihen werden alle sechs Monate mit neuen Daten verlängert, wobei das Hauptaugenmerk auf der Langzeit-Konsistenz der Daten liegt.
Bild: FLEX (FLuorescence EXplorer) misst die sogenannte Chlorophyll-Fluoreszenz. Pflanzen erzeugen während der Photosynthese eine für den Menschen unsichtbare Strahlung im Infrarotbereich. Hieraus kann die Aktivität von Pflanzen abgeleitet werden und ob sie unter Stress stehen, beispielsweise durch Hitze. FLEX fliegt im Tandem mit Copernicus Sentinel-3C, der Informationen über die Atmosphäre – wie Wolken, Aerosole und Wasserdampf – sowie über die Landoberfläche – wie Oberflächentemperatur und Art der Bodenbedeckung – liefert. Beide Satelliten messen beinahe gleichzeitig den jeweiligen Punkt über den sie fliegen. Die Kombination der gesammelten Daten beider Satelliten bietet eine solide Datengrundlage, die beispielsweise für die Planung von Ernten genutzt werden kann. So wird ein wesentlicher Beitrag zur Versorgungssicherheit der anwachsenden Weltbevölkerung mit Nahrungsmitteln geleistet.
Quelle: ESA/ATG medialab
Credit: ESA/ATG medialab