وكالة الفضاء الأوروبية تطلق مهمة «FLEX» لرصد صحة النباتات وتقييم إجهادها البيئي من المدار

تستعد وكالة الفضاء الأوروبية لإطلاق مهمة «FLEX» في الخامس عشر من شهر أيلول الجاري، بهدف رصد التوهج الفلوري الضعيف للنباتات من مدار الأرض، والاستفادة منه في تقييم نشاطها وحالتها الصحية ومدى تعرضها للإجهاد الناجم عن الجفاف والحرارة وغيرها من العوامل البيئية.

وأفاد موقع «Phys.org» العلمي في تقرير نشره أول أمس، نقلاً عن معهد «فراونهوفر» الألماني للبصريات التطبيقية والهندسة الدقيقة، بأن القمر الصناعي سيحمل مطيافاً متطوراً يُعرف باسم «FLORIS»، صُممت له مكونات بصرية دقيقة مصنوعة من السيليكون لرصد الإشارات الضوئية الصادرة عن النباتات.

وتنشأ ظاهرة التوهج الفلوري للنباتات خلال عملية البناء الضوئي، عندما تمتص النباتات الطاقة الضوئية وتستخدمها لإنتاج المواد العضوية، ويرافق هذه العملية انبعاث ضوئي ضعيف يمكن قياسه بأجهزة متخصصة، ليُعد مؤشراً على مستوى نشاط النباتات وحالتها الصحية.

وتهدف مهمة «FLEX»، وهي اختصار لـ«Fluorescence Explorer»، إلى إعداد خرائط عالمية لتوهج النباتات، بما يتيح للعلماء رصد المناطق التي تعاني من الإجهاد نتيجة نقص المياه أو ارتفاع درجات الحرارة أو عوامل أخرى، ومتابعة استجابة الغطاء النباتي للظروف البيئية المتغيرة.

ويشكل مطياف «FLORIS» المكون الأساسي للمهمة، ويعتمد على قناتين ضوئيتين؛ توفر الأولى معلومات عالية الدقة عن الأطوال الموجية المتقاربة، بينما تغطي الثانية نطاقاً أوسع من الطيف الضوئي، مما يسمح بجمع بيانات دقيقة عن الإشارات الفلورية للنباتات.

وقد طور باحثو معهد «فراونهوفر» مكونات بصرية دقيقة للمطياف، من بينها مجموعة شقوق مزدوجة مصنوعة من السيليكون ومرآتان عاليتا الدقة، حيث يبلغ عرض كل شق 85 ميكرومتراً وطوله 44.15 ميليمتراً، مع هامش خطأ لا يتجاوز ميكرومتراً واحداً. واستخدم الباحثون تقنيات متخصصة للطباعة الحجرية الضوئية لتشكيل رقائق السيليكون، ثم غطوا الشقوق بطبقة سوداء للحد من الانعكاسات الضوئية غير المرغوب فيها، قبل تثبيتها في حامل ميكانيكي بدقة تقل عن خمسة ميكرومترات.

كما صُممت المكونات لتحمل ظروف الإطلاق والعمل في الفضاء، بما في ذلك الاهتزازات الشديدة والتسارعات والتغيرات الكبيرة في درجات الحرارة، في حين صُقلت أسطح المرآتين بدرجة عالية من الدقة للحد من التشوهات التي قد تؤثر في مسار الضوء.

ومن المنتظر أن تسهم بيانات المهمة في تحسين مراقبة النظم البيئية والغابات والمحاصيل الزراعية، وتوفير مؤشرات تساعد على فهم تأثير الجفاف والحرارة والتغيرات البيئية في النباتات، إضافة إلى دعم أبحاث المناخ والغطاء النباتي.