Misija ESA FLEX korak do lansiranja: Instrument FLORIS spojen sa satelitom za praćenje zdravlja vegetacije na Zemlji

Europska svemirska agencija (ESA) nalazi se na pragu revolucionarnog pothvata u promatranju našeg planeta. Razvoj njihove najnovije misije iz programa Earth Explorer, nazvane FLEX (Fluorescence Explorer), dosegnuo je ključnu prekretnicu koja označava prelazak iz faze razvoja u fazu završnih priprema. U postrojenjima tvrtke Thales Alenia Space u Cannesu, u Francuskoj, nedavno je izvedena iznimno delikatna operacija: jedinstveni i tehnološki napredni instrument misije spojen je sa satelitskom platformom koja će ga nositi u orbitu. Ovaj složeni inženjerski zadatak uspješno je obavljen nakon što je instrument, srce cijele misije, dopremljen iz tvornice tvrtke Leonardo u Firenci, Italija.

Ovo spajanje predstavlja kulminaciju višegodišnjeg rada stotina znanstvenika i inženjera diljem Europe te simbolizira veliki korak prema lansiranju zakazanom za 2026. godinu. Misija FLEX obećava pružiti potpuno novi uvid u zdravlje Zemljine vegetacije, i to na način koji do sada nije bio moguć – mjerenjem suptilnog sjaja koji biljke emitiraju tijekom fotosinteze.

FLORIS – Oko koje će promatrati zdravlje planeta

Ključni element misije FLEX je njezin jedini instrument, spektrometar za snimanje fluorescencije, skraćenog naziva FLORIS. Dizajniran i izrađen s nevjerojatnom preciznošću, FLORIS ima zadatak mapirati fluorescenciju vegetacije na globalnoj razini. Njegova će mjerenja omogućiti znanstvenicima da po prvi put izravno kvantificiraju fotosintetsku aktivnost i procijene razinu stresa kojoj su biljke izložene. Fotosinteza je, bez sumnje, jedan od najvažnijih biokemijskih procesa na Zemlji; temelj je života kakvog poznajemo. To je proces kojim biljke, alge i neke bakterije pretvaraju sunčevu svjetlost, vodu i ugljikov dioksid u energiju za rast, pri čemu oslobađaju kisik koji udišemo. No, unutar tog procesa krije se i jedan manje poznat fenomen.

Naime, dok biljke provode fotosintezu, one emitiraju i vrlo slabašan crveni sjaj, poznat kao solarno inducirana fluorescencija klorofila. Taj je sjaj potpuno nevidljiv ljudskom oku, ali nosi neprocjenjivo vrijedne informacije. Intenzitet te fluorescencije izravno je povezan s učinkovitošću fotosintetskog procesa. Kada je biljka zdrava i ima optimalne uvjete za rast – dovoljno vode, hranjivih tvari i idealnu temperaturu – razina fluorescencije je stabilna. Međutim, čim se biljka nađe pod stresom, bilo zbog suše, bolesti, zagađenja ili nedostatka nutrijenata, proces fotosinteze se usporava, a to se gotovo trenutno odražava na promjenu u signalu fluorescencije. Upravo će tu promjenu, taj tihi "krik u pomoć" vegetacije, detektirati osjetljivi senzori instrumenta FLORIS.

Revolucija u praćenju globalnih ekosustava

Sposobnost misije FLEX da detektira stres kod biljaka prije nego što se pojave vidljivi znakovi, poput promjene boje lišća ili venuća, predstavlja pravu revoluciju. Tradicionalne metode satelitskog promatranja vegetacije oslanjaju se na mjerenje "zelenila", odnosno količine klorofila, no takvi podaci često kasne. Kada lišće požuti, šteta je već nanesena. FLEX će, s druge strane, pružiti rano upozorenje, omogućujući pravovremene intervencije u poljoprivredi i šumarstvu.

Podaci koje će prikupljati imat će širok spektar primjene. U poljoprivredi će pomoći u optimizaciji navodnjavanja i gnojidbe, što će dovesti do povećanja prinosa i smanjenja troškova te pridonijeti globalnoj sigurnosti hrane u svijetu sa sve brojnijim stanovništvom. Znanstvenicima koji proučavaju klimatske promjene, podaci o globalnoj fotosintetskoj aktivnosti pružit će ključan uvid u globalni ciklus ugljika. Moći će se preciznije izračunati koliko ugljikovog dioksida svjetske šume i drugi ekosustavi apsorbiraju iz atmosfere, što je ključno za izradu točnijih klimatskih modela. Nadalje, misija će pomoći u boljem razumijevanju utjecaja ekstremnih vremenskih uvjeta, poput toplinskih valova i suša, na zdravlje ekosustava diljem planeta.

Sinergija europske industrije i znanosti

Uspjeh ovakvog kompleksnog projekta počiva na suradnji i stručnosti vodećih europskih tehnoloških tvrtki. Uloga glavnog izvođača povjerena je tvrtki Thales Alenia Space, koja je vodila cjelokupnu kampanju sastavljanja, integracije i testiranja satelitske platforme. Ta ključna faza odvijala se u njihovim naprednim "čistim sobama" u Belfastu, u Sjevernoj Irskoj. Nakon što je platforma pripremljena, transportirana je u Cannes gdje je dočekala svoje "srce" – instrument FLORIS.

Za dizajn i izradu ovog sofisticiranog instrumenta bila je zadužena talijanska tvrtka Leonardo, globalni lider u području svemirskih elektro-optičkih sustava. Njihovi su stručnjaci u Firenci godinama radili na razvoju spektrometra koji može detektirati iznimno slabe signale s visine od preko 800 kilometara, uz istovremeno filtriranje svih smetnji koje dolaze od Sunčeve svjetlosti reflektirane s površine Zemlje.

Sada, kada su platforma i instrument konačno spojeni u jedinstvenu cjelinu, satelit ulazi u završnu fazu rigoroznih testiranja. Inženjeri će provesti niz provjera kako bi se osiguralo da će satelit izdržati ekstremne uvjete lansiranja – snažne vibracije i buku – te besprijekorno funkcionirati u surovom okruženju svemira, izložen vakuumu i velikim temperaturnim oscilacijama. Svaki sustav, od napajanja i komunikacije do termalne kontrole i samog instrumenta, bit će podvrgnut detaljnim ispitivanjima. Ako sve prođe prema planu, satelit FLEX bit će spreman za svoje putovanje u orbitu, gdje će započeti svoju četverogodišnju misiju promatranja pulsa našeg planeta.