Actualmente, la principal base de datos in situ de la atmósfera superior para la predicción numérica del tiempo se basa en información de radiosondas y aeronaves. Típicamente, las radiosondas se lanzan en sitios específicos a diario, hasta cuatro veces al día, y los datos se distribuyen a nivel mundial a través de la red GTS. Las observaciones de aeronaves están limitadas a rutas de vuelo frecuentes, y se proporcionan perfiles verticales en las cercanías de grandes ciudades. Sin embargo, hay grandes áreas con pocos lanzamientos de radiosondas, en particular sobre los océanos y en las zonas polares. En este artículo se describen el desarrollo y los detalles técnicos del sistema aéreo no tripulado LUCA (Sistema Aéreo No Tripulado de Techo Alto y Ligero). LUCA tiene el potencial de complementar las observaciones de radiosondas y aeronaves hasta 10 km de altitud. El sistema asciende y desciende (por energía eléctrica) en trayectorias en espiral y regresa al sitio de lanzamiento. Este artículo discute los requisitos para obtener una alta disponibilidad de datos bajo condiciones de media Europa y la Antártida, con despegues y aterrizajes altamente automatizados bajo vientos superficiales fuertes, la capacidad de lidiar con la formación de hielo y la habilidad para operar bajo altas velocidades del viento. El artículo presenta soluciones técnicas para el diseño y la construcción del sistema y demuestra su potencial.