Vliegende platforms op zonne-energie moeten hun toepasbaarheid in de echte wereld nog bewijzen buiten gerichte demonstraties. Het monitoren van gletsjers in poolgebieden bevindt zich in poleposition om een ​​primaire toepassing te worden, aangezien de middernachtzon ideale omstandigheden biedt voor eeuwigdurende vluchten.

Wat is een betere plek dan het noordpoolgebied om de nieuwe generatie vliegtuigen op zonne-energie te testen? Het Autonomous Systems Laboratory ASL heeft een baanbrekend onbemand luchtvoertuig (UAV) op zonne-energie ontwikkeld. AtlantikSolar, meerdere dagen kunnen vliegen. Glaciologen van ETH Zürich - die UAV's gebruiken om gletsjers in Groenland in de gaten te houden - hebben meer uithoudingsvermogen nodig om de onmetelijkheid van het gletsjerlandschap aan te kunnen. Continue daglichtomstandigheden in de Arctische zomer bieden potentieel ideale omstandigheden voor een vliegtuig op zonne-energie, die de vliegtijd van landmeetkundige UAV's drastisch zou verlengen.

theoretisch ja, maar werkt het in de praktijk? Om deze vraag te beantwoorden, wij - autonome systeemwetenschappers en glaciologen - ontwierpen een samenwerkingsproject genaamd "Sun2Ice" om AtlantikSolar ver naar het noorden te vliegen onder de middernachtzon.

Vliegen met een kwetsbare drone in een ruige omgeving

Qaanaaq, noordwest Groenland (77◦N, ongeveer 600 permanente inwoners), wordt omringd door tientallen afkalvende gletsjers, bereikbaar per vliegtuig, en beschikt over alle faciliteiten (winkel, huis huren, internetten, ...). Het is dan ook een ideale plek om dit project te hosten!

Kort na aankomst, begin juni, we moesten ons eerste grote probleem onder ogen zien:het zand van de vorig jaar geïdentificeerde landingsplaats werd in de winter door harde wind weggeblazen. Zonder enige gladde, niet-rotsachtige landingsplaats, AtlantikSolar kan mogelijk breken als het de grond raakt, of op zijn minst de naar beneden gerichte cameralading beschadigen. Na bijna een week handwerk om een ​​veilige landingsbaan te improviseren boven het rotsachtige terrein van Qaanaaq, een ander onverwacht obstakel deed zich voor:mist begon de lucht van Qaanaaq langdurig te bedekken, met als gevolg dat AtlantikSolar nog een aantal dagen aan de grond wordt gehouden.

Eerste vlucht op zonne-energie in het noordpoolgebied

Op 20 juni in de ochtend klaarde de lucht eindelijk op. Op het middaguur, AtlantikSolar was in de lucht, gepland om rond te cirkelen en de allereerste 24-uursvlucht van een vliegtuig op zonne-energie in de poolgebieden uit te voeren. Toevallig, de landing zou dus op 21 juni rond het middaguur moeten plaatsvinden, wat niet alleen de zonnewende is - het beste waar we op konden hopen met een vliegtuig op zonne-energie! – maar ook de nationale feestdag van Groenland. Dit betekent dat AtlantikSolar een record zou vestigen tijdens en naast vieringen voor het Qaanaaq-volk, die al geïntrigeerd zijn door ons en ons vreemde vliegtuig.

Alle planeten waren het best uitgelijnd voor een unieke gebeurtenis, de opwinding nam na elk uur toe, en het koffiezetapparaat werkte hard om het team 24 uur warm en wakker te houden ... totdat de mist rond 1 uur 's nachts terugkeerde, waardoor het team de missie moest onderbreken na 13 uur vliegen.

Het maakt niet uit! Ondanks 6 uur bewolkte en winderige omstandigheden tijdens de vlucht, veroorzaakt meer dan normaal stroomverbruik, het batterijrecord laat zien dat ze boven 60% van hun capaciteit bleven, wat erop wijst dat zelfs onder aanhoudende slechte omstandigheden, ~20 uur vliegen zou mogelijk zijn geweest, en onder minder zware omstandigheden zeker meer dan 24! Nutsvoorzieningen, AtlantikSolar is klaar om naar een gletsjer te vliegen.

Op weg naar Bowdoin Glacier

De volgende niet-mistige, heldere lucht, en een minimaal winderige dag vond plaats op 3 juli. AltantikSolar bereikte de gletsjer binnen 1 uur en 15 minuten na het opstijgen en begon een fotogrammetrische scan van het afkalffront. Voortdurend gevolgd door satelliet, alles zag er goed uit totdat onvoorspelbare dalwinden de fjord begonnen binnen te stromen. Ondanks de sterkste wind die AtlantikSolar ooit heeft gevlogen – tot 6 m/s verticale windstoten en een aanhoudende rugwind van 15 m/s, gezien het feit dat de kruissnelheid slechts ongeveer 10 m/s is! – AltantikSolar kwam met succes terug naar Qaanaaq, na 5 uur en 230 km - nog steeds bijna volledig opgeladen. Deze laatste vlucht demonstreerde het potentieel van dit platform om de cryosfeer te bewaken, een missie die de combinatie van lange-duurprestaties en laadvermogen vereist.

Het meest interessante, AltantikSolar's mapping onthulde een grote spleet stroomopwaarts aan de voorkant. Een paar dagen later, enkele glaciologische collega's gingen naar Bowdoin en hielden de verspreiding van de scheur in de gaten, tot het plotseling instortte. Alles bij elkaar, we hebben nu een unieke set gegevens - die alle breekfasen beschrijft - voor het verbeteren van de numerieke modellering van afkalven, een complex en nog steeds niet volledig begrepen mechanisme, die een grote rol spelen bij de zeespiegelstijging.