Unendlich lange fliegen dank Sonnenenergie?

Das Autonomous Systems Lab (ASL) an der ETH Zürich erforscht, wie unbemannte Solarflugzeuge in Zukunft aussehen könnten. Eine Herausforderung ist dabei, dass die Flugobjekte leicht sein müssen und dennoch gleichzeitig verschiedene Sensoren und Prozessoren für die Energiegewinnung sowie für die Navigation mittransportieren müssen. Wie diese Problemstellung gelöst werden kann, sehen Sie an der «Scientifica 2011» anhand des «Sky-Sailor», dem ersten Flugzeugprotoypen des ASL.

Fliegende Roboter sind sehr komplexe Systeme. Ihre Antriebe, Sensoren und Computer-«Gehirne» benötigen einiges an (elektrischer) Leistung und haben darum eine limitierte Einsatzzeit. Wäre es darum nicht interessant, solche Systeme mit Solarzellen auszurüsten, um sie dann, einmal in der Luft, völlig auf sich selbst gestellt und theoretisch unendlich lang fliegen zu lassen? So könnten sie zum Beispiel den Ausbruch eines Waldbrandes früh erkennen, vermisste Personen suchen oder in einem Katastrophenszenario dauerhaft für Übersicht sorgen.

Wie soll so ein Solarflugzeug aussehen? Welche Grösse ist optimal? Diese Fragen haben sich die Forschenden des Autonomous Systems Lab (ASL) an der ETH Zürich gestellt. Sie haben ein Verfahren entwickelt, das Antworten darauf liefert.

Das Flugzeug muss extrem leicht gebaut sein und trotzdem genügend Platz bieten, um Sensoren und Prozessoren einzubauen – Herausforderungen, mit denen sich das aktuelle Projekt «senseSoar» beschäftigt. Die Forschenden dieses Projekts müssen zudem sicherstellen, dass der Autopilot mit Turbulenzen umgehen kann, selbständig dem Gelände ausweicht und richtig auf einen Teilausfall der Steuerung reagiert.

An seinem Scientifica-Stand präsentiert das ASL einen ersten Prototypen: den «Sky-Sailor». Dieses kleine und einfach einzusetzende Flugzeug hat bereits erfolgreich einen 27-stündigen Flug absolviert.

Beteiligte

Prof. Roland Y. Siegwart
Stefan Leutenegger
André Noth
Konrad Rudin