FLEX skal bestå sin prøve

En Vega-C-raket lettede 15. september fra Fransk Guyana med to europæiske satellitter. Den ene, FLEX, skal registrere den svage glød, som planter udsender under fotosyntesen. Signalet fortæller noget om, hvor aktiv vegetationen er, og ikke blot om den ser grøn ud. Efter satellitternes adskillelse fra raketten bekræftede kontrolcentret i Darmstadt kontakten med både FLEX og Copernicus Sentinel-3C. Opsendelsen lykkedes. Den videnskabelige prøve begynder først nu.

Begge satellitter nåede solsynkrone baner omkring 815 km over Jorden. Her passerer de et givent område på omtrent samme lokale tidspunkt, så målingerne lettere kan sammenlignes. Men en satellit i kredsløb leverer ikke automatisk brugbare data. FLEX-instrumentet FLORIS skal kalibreres, korrektionerne for atmosfærens påvirkning skal valideres, og de første målinger af planternes fluorescens skal holdes op mod observationer fra jorden. Ibrugtagningen ventes at tage omkring tre måneder. Derefter følger en videnskabelig mission på 3,5 år.

Et fingerpeg, ikke en diagnose

Når klorofyl optager sollys, driver det meste af energien fotosyntesen eller afgives som varme. En ganske lille del udsendes igen som en svag rød glød, der kaldes solinduceret fluorescens, forkortet SIF. Almindelige satellitbilleder kan vise, om der findes grøn vegetation. Men en skov ramt af tørke kan stadig se sund ud fra rummet, selv om fotosyntesen er ved at gå ned i tempo. Fluorescens hænger sammen med denne aktivitet, og ændringer i signalet kan derfor vise sig, før bladene visner eller bliver brune.

Forskellen svarer til at se, om lyset er tændt på en fabrik, eller at aflæse en enkelt måler i produktionen. Måleren giver et fingerpeg om driften, men fortæller ikke, hvor mange færdige varer der forlader samlebåndet. Planters optag af kulstof kan eksempelvis falde, uden at fluorescensen falder tilsvarende, når planterne hurtigt lukker deres spalteåbninger. Det viste et kontrolleret forsøg. Fluorescens er dermed en vigtig indikator, men ikke et facit.

Andre satellitter har allerede registreret signalet. Japans GOSAT leverede nogle af de første globale målinger, og senere fulgte NASA’s OCO-2 og Europas TROPOMI. Ingen af dem blev dog bygget specifikt til at måle fluorescens. De leverer enten detaljerede observationer langs smalle spor eller bred dækning med lavere opløsning. FLEX skal kortlægge begge de centrale spektralområder for fluorescens i et 150 km bredt bælte med en rumlig opløsning på 300 m. Satellitten vender tilbage til samme område efter 27 dage. Opløsningen er høj nok til at skelne mange landbrugslandskaber fra hinanden, men skyer og blandede overflader vil fortsat begrænse, hvad en enkelt passage kan vise.

Sådan opfanger FLORIS en hvisken

Den svage glød drukner næsten i det reflekterede sollys og må derfor udskilles med en spektral metode. Sollysets spektrum rummer smalle mørke mellemrum ved bølgelængder, som gasser i Solens eller Jordens atmosfære absorberer. Her er baggrunden fra det reflekterede lys mindre, og planternes beskedne bidrag kan lettere beregnes. FLORIS skal måle spektret med meget høj opløsning omkring disse mellemrum og adskille plantesignalet fra baggrunden, efter at atmosfærens påvirkning er korrigeret. Den første afgørende prøve bliver, om instrumentet i kredsløb når den præcision, som det er konstrueret til.

En fluorescensmåling kan ikke stå alene. Et svagt signal kan skyldes pressede afgrøder, men også sparsom vegetation, der kun optager lidt lys. FLEX skal derfor flyve sammen med en Sentinel-3-satellit i samme bane og følge efter den. Sentinel-3 måler reflekteret lys i flere bølgelængder, som forskerne bruger til at vurdere plantedækkets struktur og bladenes egenskaber. Satellittens termiske sensor måler samtidig overfladetemperaturen. Den stiger, når tørkeramte planter lukker spalteåbningerne og ikke længere køler sig gennem fordampning. Tilsammen kan målingerne forbedre modellerne for, hvor meget kulstof vegetationen faktisk binder.

I begyndelsen skal FLEX danne par med Sentinel-3A, som har været i kredsløb siden 2016. Sentinel-3C, der delte raket med FLEX, skal først gennem sin egen ibrugtagning og overtager senere pladsen i makkerparret. Den fælles opsendelse sparede en plads på en raket, men skabte ikke med det samme et operationelt observationssystem.

Næste prøve

Tidligere undersøgelser fra jorden og rummet giver grund til forsigtig optimisme. I en skov i Colorado fulgte løbende fluorescensmålinger fotosyntesens sæsonmæssige aktivering, selv om de stedsegrønne træer bevarede deres grønne farve hele året. Et studie fra 2026 viste desuden, at fluorescens målt med TROPOMI begyndte at falde omtrent to år før billeangrebne skove synligt døde. Resultaterne tyder på, at signalet rummer reel information om økosystemernes tilstand. Men undersøgelserne bygger på instrumenter med andre konstruktioner og rumlige skalaer end FLEX.

På opsendelsesdagen fandtes der endnu intet kalibreret fluorescenskort fra FLEX. Satellitten skal føje et mål for planternes funktion til de kort over deres fysiske struktur, som forskerne allerede bruger. De kommende måneders ibrugtagning skal vise, om FLORIS kan udlede signalet pålideligt i den lovede rumlige opløsning.