 |  | Jennifer Evans |
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16.09.2026 10:30 Uhr |
Pflanzen senden Signale – ein Spektrometer im All liest sie aus. / © ESA/ATG medialab
Vor Kurzem hat das Spektrometer namens »Fluorescence Imaging Spectrometer«, kurz FLORIS, die Erde verlassen, um vom All aus Pflanzen zu erforschen. Und zwar soll es mithilfe von Fluoreszenz, die sich durch Sonnenlicht anregen lässt, Daten zur photosynthetischen Aktivität, zum Gesundheitszustand sowie zum Stress der Vegetation liefern, bevor sie sich am Boden bemerkbar machen.
Um solche Fluoreszenzsignale aus dem Orbit erfassen zu können, kommt eine Entwicklung vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik aus Jena ins Spiel. Und zwar eine sogenannte Doppelspalt-Baugruppe auf Siliziumbasis sowie zwei Spiegel, gefertigt im Mikro- und Nanometerbereich. FLORIS arbeitet nach Angaben des Instituts mit zwei Lichtkanälen: Einer liefert eine besonders hohe spektrale Auflösung, der andere erfasst einen sehr breiten Bereich des Lichtspektrums.
Damit das Projekt der ESA-Mission FLEX (Fluorescence Explorer) gelingen kann, mussten die Schlitze der Baugruppe über eine Länge von 44,15 Millimetern genau 85 Mikrometer breit sein. Die Fraunhofer-Forschenden setzten diese Anforderungen über eine lithografische Prozesskette um, maskierten und strukturierten Silizium-Wafer, eine hauchdünne Trägerplatte, und steuerten den Nassätzprozess, ein chemischer Prozess, der Substrate von Materialen entfernt. Eine schwarze Beschichtung minimiert zudem die Reflexionen. Die integrierten Spiegel hatten eine Oberflächenrauheit von 0,3 Nanometern, also dem Abstand zwischen etwa ein bis zwei Atomen.
Die ESA will auf diese Weise eine globale Karte der Pflanzenfluoreszenz erstellen. Da diese Strahlung bei der Photosynthese entsteht, könne sie als Indikator dienen, wie Pflanzen auf Trockenheit, Hitze oder andere Stressfaktoren reagieren und Forschende können daraus Rückschlüsse für Ökosysteme, Landwirtschaft und Klimaforschung ziehen, heißt es.
