Mit der ESA-Mission FLEX (FLuorescence EXplorer) wird ein neues Kapitel in der globalen Vegetationsanalytik aufgeschlagen. Der Launch des Satelliten am 15. September 2026 markiert den Beginn der ersten orbitalen Erfassung der photosynthetischen Aktivität. Ziel der Mission ist die Quantifizierung von Pflanzensignalen unter dem Einfluss abiotischer Stressfaktoren wie Drought und thermischer Belastung. Die generierten Hochpräzisionsdaten sollen als Grundlage für die Entwicklung klimaresilienter Agrarsysteme, den Schutz terrestrischer Ökosysteme und das globale Ertragsmonitoring dienen. Das Forschungszentrum Jülich zeichnet dabei für die Leitung des deutschen FLEX-Projektbüros verantwortlich und koordiniert die wissenschaftliche Nutzbarmachung sowie Validierung der Daten.
Photophysikalische Detektion via Chlorophyllfluoreszenz
Das messtechnische Prinzip von FLEX basiert auf der Detektion der sonneninduzierten Chlorophyllfluoreszenz (Solar-Induced Fluorescence, SIF). Dieses schwache optische Signal korreliert direkt mit dem funktionellen Status des Photosyntheseapparates. SIF ermöglicht die quantitative Erfassung von physiologischem Stress und reduzierten Assimilationsraten bereits im prä-symptomatischen Stadium – lange bevor morphologische oder pigmentäre Veränderungen sichtbar werden. Die flächendeckende SIF-Kartierung liefert damit kritische Inputparameter für globale Kohlenstoff- und Hydrologie-Modellierungen.
Methodische Validierung und Sensorik-Expertise
Seit der Selektion von FLEX als ESA-Earth-Explorer-Mission im Jahr 2015 ist das Forschungszentrum Jülich maßgeblich in die wissenschaftliche Vorbereitung eingebunden. Forschende des Instituts für Pflanzenwissenschaften (IBG-2) bringen ihre Expertise in die Weiterentwicklung des Missionsdesigns ein; Prof. Uwe Rascher vertritt die Institution in der ESA Mission Advisory Group. Zur methodischen Datenvalidierung entwickelt das IBG-2 spezialisierte Boden- und Airborne-Sensorsysteme. In nachfolgenden internationalen Messkampagnen dienen diese bodengebundenen Referenzdaten der Qualitätskontrolle und Kalibrierung der orbital gewonnenen SIF-Datensätze.
Open-Data-Strategie und Community-Integration
Nach dem Orbit-Transfer steht die breite analytische Auswertung der Open-Access-Satellitendaten im Fokus. Das von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR beauftragte deutsche FLEX-Projektbüro in Jülich übernimmt hierbei die Koordination des nationalen Anwender-Netzwerks. Neben der Entwicklung spezifischer Nutzungskonzepte bildet die Vernetzung von Wissenschaft und Praxis einen zentralen Arbeitsschwerpunkt.
„Damit das wissenschaftliche Potenzial der Mission möglichst schnell ausgeschöpft werden kann, braucht es eine gut vernetzte Community, die die Daten für unterschiedlichste Fragestellungen nutzt. Unser Ziel ist es, Forschende dabei zu unterstützen, neue Anwendungen zu entwickeln und den Mehrwert der FLEX-Daten für Wissenschaft und Gesellschaft sichtbar zu machen“, sagt Dr. Juliane Bendig, Leiterin des deutschen FLEX-Projektbüros am Forschungszentrum Jülich.
Durch den freien Datenzugang wird die Implementierung in interdisziplinäre Forschungsfelder – von der Klimatologie über die Präzisionslandwirtschaft bis hin zum Umweltmonitoring – beschleunigt.
Pan-europäische Kollaboration und Technologische Souveränität
Als achte ESA-Earth-Explorer-Mission repräsentiert FLEX eine Bündelung europäischer Schlüsseltechnologien in der Erdbeobachtung. Das Projekt vereint internationale Expertise aus Raumfahrt und Vegetationsphysiologie, um den Einfluss des Klimawandels auf die Biosphäre quantifizierbar zu machen. Das Forschungszentrum Jülich leistet mit seiner langjährigen Erfahrung in der Pflanzenfernerkundung einen essenziellen Beitrag zur Verifizierung und Maximierung des wissenschaftlichen Ertrags dieser orbitalen Analytik-Plattform.