Flex: Technik aus Jena für den Pflanzendoktor im Weltall

Stand: 13.09.2026 15:45 Uhr

Wenn die Bäuerin wissen will, ob es ihren Pflanzen gut geht, dann geht sie aufs Feld. In Zukunft hilft vielleicht ein Blick aufs Smartphone, der ihr sogar zeigen kann, was nicht mit dem bloßen Auge sichtbar ist. Die Esa schießt am 15. September 2026 einen neuen Satelliten ins Weltall, der von dort oben sehen kann, ob alles in Ordnung ist auf dem Feld. Die Mission heißt "Flex". Und dass sie funktioniert, dafür sorgen kleinste Bauteile aus Deutschland, Hightech aus Thüringen

von Gerald Perschke

Haben Pflanzen Probleme, senden sie Signale aus. Fluoreszenzsignale, die zeigen, ob bei der Photosynthese alles läuft, also dem Prozess, bei dem Pflanzen mithilfe von Licht chemische Energie produzieren. Diese Signale sind sehr schwach, aber man kann sie trotzdem messen – sogar aus dem Weltall.

"Das Tolle an der Fluoreszenz ist, dass wir sofort messen können, wenn sich die Photosynthese der Pflanzen ändert." Erklärt Juliane Bendig, Wissenschaftlerin im Flex-Projektbüro. Wenn Sonneneinstrahlung, oder andere Umweltfaktoren ändern, reagieren die Pflanzen sofort ändert, "dann reagieren die Pflanzen auch sofort".

Zum ersten Mal Photosynthese aus dem Weltall messen

Flex steht dabei für FLuorescence Explorer, also die Erforschung der Fluoreszenzsignale. Um die zu messen hat ein Forschungsteam am Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena wichtige optische Teile geliefert. Die stecken im "Fluorescence Imaging Spectrometer", kurz: Floris. Das analysiert die Strahlung der Pflanzen auf der Erde – aus über 800 Kilometern Entfernung.

"Dafür scannt man die Erde in einem wiederkehrenden Rhythmus ab", so Falk Kemper, er ist am IOF in Jena für Opto-mechatronische Komponenten verantwortlich und Flex-Projektleiter. Noch ist bei dieser Esa-Erdbeobachtungsmission alles sehr großflächig, so Kemper. Die Auflösung des Teleskops, das auf die Erde schaut, beträgt 300 mal 300 Meter. Damit lassen sich bereits einzelne Felder abbilden. Bis jedes davon Feld erneut untersucht werden kann, dauert es 27 Tage. Aber es ist der erste Satellit, der mit seinen Sensoren die Photosynthese der Pflanzen direkt messen kann. Diese Sensoren sind die Spektrometer, die das Licht analysieren.

Zentrale Komponente aus Jena

Und für diese Spektrometer haben die Jenaer eine Doppelspaltbaugruppe hergestellt. "Also ein ganz zentraler Teil eines solchen Spektrometers", erklärt Kemper. Durch solche Spalten fällt Licht in das Spektrometer, dann wird das Licht hinter diesen Spalten gebeugt und auf einen Detektor gelenkt.

Dieser Spalt ist 44,15 Millimetern lang und 85 Mikrometer breit, mit einer zulässigen Abweichung von lediglich plus / minus einem Mikrometer. Zusätzlich liefern die Jenaer noch zwei Spiegel, die das Licht auf die Sensoren. Die müssen extrem glatt sein. Schon Abweichungen von mehr als 0,3 Nanometer sind dort zu viel, so Kemper. "Das sind sehr kritische und sehr, sehr hohe Anforderungen an die Ebenheit dieser Spiegel." Wie hoch, erklärt er an einem Beispiel aus seiner Studienzeit: "Ich habe vor 15 Jahren in der Vorlesung gelernt, dass der Abstand von Kupferatomen in einem Kupferkristall 0,35 Nanometer ist. Wir liegen also darunter."

Jeder Mikrometer, jedes Atom mehr an Abweichung hätte zur Folge, dass zu viel oder zu wenig Licht auf den Detektor trifft und die Auswertung der Messdaten dadurch beeinträchtigt wird.

Und dann kann man Rückschlüsse darauf ziehen: Gibt es dort Pflanzen? Wie ist die Photosyntheseleistung? Dr. Falk Kemper, Flex-Projektleiter, IOF Jena

Gemessen werden die Lichtfrequenzen, die das Chlorophyll der Pflanzen in über 800 Kilometer Entfernung absorbiert. "Und dann kann man, wenn man dort Absorption von Chlorophyll lokal erkennt, eben Rückschlüsse darauf ziehen. Gibt es dort Pflanzen? Wie ist die Photosyntheseleistung?"

Aber das geht erst, wenn der Satellit im Orbit ist. Dazu muss er Start und Flug überstehen. Sehr harsche Bedingungen, wie es Kemper nennt. Die Beschleunigung beim Start, das Rütteln der Rakete. Es werden Endstufen abgesprengt. Es gibt also Schocklasten in der Rakete. Der Satellit muss große Hitze und Kälte aushalten. "Und all das muss die Baugruppe nicht nur überleben, ohne kaputt zu gehen, sondern insbesondere die Justage der Einzelkomponenten auch überstehen", erklärt der Jenaer Forscher. Im besten Fall darf sich das Instrument gar nicht bewegen.

Wann startet Flex, wo kann ich das sehen?

Der Start ist für den 15. September 2026 vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou in Französisch-Guayana geplant. 03:21 Uhr MESZ. Bei Esa-TV können sie ihn live verfolgen oder auf dem Esa-Youtube-Kanal:

Flex soll die Erde in rund 814 Kilometern Höhe umkreisen und die vorgesehene Missionsdauer beträgt dreieinhalb Jahre. Flex wird zusammen mit dem Satelliten Sentinel-3C gestartet, der zur Überwachung unserer Ozeane, unseres Landes, unseres Eises und unserer Atmosphäre dient. Sentinel-3C wird zuerst in die Umlaufbahn eingeschleust, sodass er über Flex in der Vega-C-Verkleidung sitzt. Um die beiden Satelliten aufzunehmen, ist Flex im unteren Teil eines sekundären Nutzlastadapters namens Vespa gekapselt. Sentinel-3C wurde dann mit dem oberen Teil der Vespa verbunden.