A l’aide d’un spectromètre spécialisé, la mission européenne FLEX étudiera l’émission de lumière fluorescente par la végétation, produite par le processus de photosynthèse. Une première depuis l’orbite, aux objectifs scientifiques ambitieux est prévue à l’horizon 2026.

Chiffres clés

• 300 m : résolution spatiale
• 500 à 780 nm : domaine des longueurs d’onde observées
• 0,3 nm : résolution spectrale
• 9 laboratoires français impliqués

Dates clés

• 2026 : Lancement prévu
• 10 janvier 2019 : L’ESA sélectionne Thales Alenia Space comme maître d’œuvre du satellite
• 2016 : L’ESA confie le développement du spectrographe à la société Leonardo (Italie)
• 19 novembre 2015 : Sélection par l’ESA au programme de démonstration technologique en orbite

Le projet en bref

8^e mission du programme de démonstration technologique en orbite « Earth Explorer » financé par l’ESA, FLEX (FLuorescence EXplorer) est un satellite sélectionné en 2015.

A l’aide d’un spectromètre spécialisé, la mission européenne FLEX étudiera l’émission de lumière fluorescente de la végétation, produite par le processus de photosynthèse. FLEX a pour but de produire des cartes globales de la fluorescence de la végétation terrestre et des zones côtières avec une résolution spatiale de 300 m et une périodicité de 27 jours. Une première depuis l’orbite, aux objectifs scientifiques ambitieux et prévue à l’horizon 2026.

La fluorescence de la chlorophylle est une émission très faible, générée lors du processus de photosynthèse, au cours duquel les plantes convertissent les molécules de CO₂ en chaînes moléculaires de carbone, grâce à l’énergie des photons absorbés. Quantifier l’activité photosynthétique à partir de l’observation de cette émission de fluorescence, c’est l’objectif de l’instrument principal de FLEX, nommé FLORIS (Fluorescence Imaging Spectrometer), conçu par le consortium Leonardo, qui effectuera ces observations dans une bande de fréquence comprise entre 500 et 880 nm.

En étudiant la fluorescence, les équipes scientifiques tentent d’améliorer la compréhension globale des effets de la photosynthèse sur la circulation du carbone entre végétation, atmosphère et cycle de l’eau.

Les relevés de FLEX seront corrélés à ceux d’un satellite européen Sentinel-3, avec lequel il va opérer en tandem et qui apportera d’une part, les informations nécessaires sur l’état de l’atmosphère pour extraire la fluorescence du fond de lumière ambiant, et d’autre part un contexte environnemental inédit des mesures grâce à ses capteurs optique et thermique.

Plus précisément, les objectifs scientifiques de FLEX sont :

• De qualifier les mesures de fluorescence au service de l’étude de la photosynthèse et de les comparer à d’autres méthodes.
• De comprendre l’évolution temporelle et spatiale des relevés et de les comparer avec des mesures plus précises sur le terrain.
• D’identifier et de caractériser les effets de différents types de stress sur la fluorescence et la photosynthèse (comme le stress hydrique, les vagues de chaleur, le froid, les vents).
• D’identifier de nouvelles pistes et applications de l’observation de la fluorescence de la végétation, notamment au service de l’agriculture.

Le satellite FLEX sera assemblé par Thales Alenia Space. Avec ses 460 kg, il sera lancé avec un compagnon par le lanceur européen Vega C depuis le Centre Spatial Guyanais en 2026.

Rôle du CNES dans le projet

Le CNES participe au projet depuis sa genèse, notamment en soutenant les laboratoires qui sont impliqués dans cette mission dont le LMD (Laboratoire de Météorologie Dynamique) qui fédère les efforts scientifiques sur le sujet au niveau national. Plusieurs autres laboratoires français participent, dont le LSCE, ESE, CESBIO, INRAE, CNRM, OHP, IMBE, LEMP…

Contact CNES

Responsable thématique Biosphère Continentale du CNES
Philippe MAISONGRANDE
Courriel : philippe.maisongrande at cnes.fr