Das DLR hat sich zum Ziel gesetzt, umfassendes Know-how für die Realisierung leistungsfähiger, zulassbarer, hochfliegender Solarflugzeuge aufzubauen und bereitzustellen. Unter der Führung des Instituts für Flugsystemtechnik verfolgt das DLR einen ganzheitlichen Ansatz und entwickelt nicht nur eine Plattform, sondern auch die notwendige Bodenstation, auf der Plattform tragbare Nutzlasten zur Erdbeobachtung sowie zur Durchführung entsprechender Missionen essenzielle operationelle Prozeduren. Hierfür bündelt das DLR eine Vielzahl von Kompetenzen aus den Bereichen Luftfahrt, Raumfahrt und Sicherheit mit insgesamt 16 beteiligten Instituten. Ziel des 2018 gestarteten Projekts ist die Erprobung vielversprechender Technologien und Bauweisenkonzepte sowie die Demonstration unterschiedlicher Anwendungspotenziale.
Die Plattform weist eine konventionelle Konfiguration auf, wird jedoch mit einem Gesamtgewicht von 138 Kilogramm bei einer Spannweite von 27 Metern in extremer Leichtbauweise ausgeführt. Die Sensorsysteme, darunter ein hochauflösendes Kamera- und ein Radarsystem mit synthetischer Apertur werden jeweils 5 Kilogramm Gewicht nicht überschreiten. Mit diesen Sensorsystemen können zahlreiche Aufgaben im Bereich der Erdbeobachtung verwirklicht werden. Dazu zählen beispielsweise die Überwachung von Schifffahrtswegen, Aufklärung bei Flutkatastrophen und Waldbränden sowie das Monitoring von Eisflächen. Ein in 20 Kilometern Höhe stationierbares Flugzeug muss Flächenlasten von deutlich unter 5 kg/m² erreichen, daher sind bereits hinsichtlich der Planung und Auslegung des Flugzeugs und seiner Systeme bereits Unterschiede weniger Gramm von entscheidender Bedeutung.
Sowohl das Projekt selbst als auch die bisherigen Bemühungen der Industrie zeigen, dass solche hochfliegenden, über Wochen und Monate stationierbaren Solarplattformen und ihre leichtgewichtigen Sensorsysteme daher am Rande des technisch Machbaren entwickelt und gebaut werden müssen. So besteht seitens der Industrie ein reges Interesse an den Fortschritten im Projekt.
Für das Jahr 2025 sind erste Versuchsflüge mit dem HAP-alpha genannten Technologiedemonstrator geplant, wobei die ersten Flüge zunächst in niedriger Höhe am Nationalen Erprobungszentrum für Unbemannte Luftfahrtsysteme in Cochstedt geplant sind. Auf dem Weg dorthin passiert das Projekt mehrere Review Gates bei denen, unter Beteiligung externer Fachexperten, der Stand des Projekts und die Machbarkeit der Zielerreichung beurteilt wird.
Wenn das Flugzeug ausreichend erprobt und die Abläufe des Bodenpersonals entsprechend eingespielt sind, werden Ausbaustufen von HAP-alpha sukzessive eine Höhe von bis zu 20 Kilometern erfliegen. Anschließend werden umfassende Demonstrationsflüge mit den Nutzlastsystemen in großen Höhen durchgeführt. Zur Realisierung der Höhenflüge ist das Team weltweit in Gesprächen mit geeigneten Flugtesteinrichtungen, die über ein dafür notwendiges weiträumiges Boden- sowie Luftsperrgebiet bis in große Höhen verfügen.
