Bei den Messflügen zur Vertikalsondierung der Atmosphäre hat LUCA (Lightweight Unmanned high Ceiling Aerial system) das Potential bestätigt, Radiosondenmessungen (Wetterballons) zu ergänzen und zumindest teilweise ersetzen zu können. An das Flugsystem, an dessen Entwicklung das Institut für Flugführung der TU Braunschweig durch Dr.-Ing. Konrad Bärfuss beteiligt war, werden hohe Anforderungen gestellt: Es werden bei Messeinsätzen Windgeschwindigkeiten über 100 Kilometer pro Stunde erwartet, Temperaturen von bis zu -80 Grad Celsius können auftreten. Eine reelle Gefahr geht dabei auch von einer Vereisung des Fluggerätes aus, weshalb ein Vereisungssensor integriert wurde.
LUCA hat eine Spannweite von 1,75 Meter und ein Gewicht von sechs Kilogramm. Eine besondere Herausforderung beim Design war, ausreichend Energie in Form von Akkus in ein möglichst leichtes System zu integrieren. Außerdem soll das System auch im Falle von Störungen weiterhin sicher fliegen und steuerbar bleiben. Und: Die Sensorik soll bei der automatischen Landung in einem Landenetz nicht beschädigt werden. Das Flugzeug muss schneller fliegen als die maximale Windgeschwindigkeit, für die es gebaut wurde, und ist daher schwer von Hand zu starten und landen.