一支跨國機器人空軍正在悄然入侵地球的極地地區。有些從船上彈射起飛；有些從行駛的皮卡車上發射；還有些以老式方式從冰雪跑道上起飛。這些飛機種類繁多，從玩具反斗城裡能找到的遙控螺旋槳飛機，到精密的、高空噴氣式飛機都有。所有飛機都經過特殊改裝，裝備的不是武器，而是科學儀器。
無人駕駛飛機曾在阿富汗山區成為頭條新聞，但這項技術已迅速普及到尋求更經濟、更安全方式研究地球兩極的科學家手中。研究人員已開始將無人航空系統（UAS）用於各種任務，從監測臭氧層到統計海豹數量。科羅拉多大學博爾德分校的環境科學家伊麗莎白·韋瑟海德說，由於成本降低和技術進步，“這項技術在過去幾年裡絕對是爆發式增長”。
這些飛機可以裝載各種儀器，從雷達（或雷射雷達）到化學分析工具和紅外感測器；有些飛機只是攜帶攝像頭。韋瑟海德說，去年夏天，她在一個挪威島嶼上數到至少有六個不同的科學家團隊在使用無人航空系統。她自己的團隊在兩次不同的格陵蘭任務中使用了改裝的偵察無人機。一項任務是統計冰海豹的數量；另一項任務是繪製融水池地圖，以幫助解釋“為什麼格陵蘭島的邊緣融化得如此之快”，她說。韋瑟海德說，該團隊的小型無人航空系統在幾天內就調查了兩個融水池。“這在以前，研究人員可能需要幾周時間才能調查一個湖泊。”
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許多飛機的成本高達數百萬美元，而且並非完全可以消耗的。但至少如果有一架墜毀，也不會造成人員傷亡：韋瑟海德說，極地墜機事件“通常超出救援能力範圍”。
一些團隊已經學會了設計和建造自己的飛機。堪薩斯大學冰蓋遙感中心的理查德·黑爾今年南半球夏季在南極洲測試了“子午線”號，這是一種新型的單螺旋槳無人飛機，由一個主要由堪薩斯州學生組成的團隊建造。“子午線”號重達半噸，翼展八米，航程1750公里，將對冰蓋和下方的陸地進行雷達測量。
許多飛機透過自動駕駛儀按照預先設定的航線飛行，只有在起飛和降落時才進行遠端控制（儘管有些小型飛機是用粗鋼絲“晾衣繩式”回收的）。小型無人航空系統具有燃油效率，這在南極洲這樣的地方尤其重要，因為所有燃料都必須以高昂的代價空運進來。黑爾今年一月份在美國國家科學基金會麥克默多站透過衛星連線表示，“我們消耗的燃料只有傳統飛機的1/20”。
在衛星持續勘測的時代，飛機仍然是必要的。堪薩斯大學的大氣科學家大衛·布拉滕解釋說，例如，它們可以“以建模人員可以使用的解析度繪製冰蓋地圖，從而真正瞭解我們所看到的危險”。布拉滕是去年繪製南極洲的 Gamburtsev 山脈地圖的團隊成員，該山脈是一個阿爾卑斯山大小的山脈，埋在數千米厚的冰層下。那次勘測是用安裝在東南極洲一架普通雙引擎螺旋槳飛機上的雷達完成的。（哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的羅賓·貝爾在她的 ScientificAmerican.com 部落格中記錄了這項工作。）布拉滕認為，如果當時有無人航空系統可用，那個專案可能會“便宜得多”。
更好的是，航程足夠遠的無人航空系統可以在智利進行基地作業的同時勘測南極洲。這種可能性在未來幾年內可能會成為現實。去年 10 月，美國國家航空航天局對其新近購置的諾斯羅普·格魯曼 RQ-4 “全球鷹”進行了首次試飛，這是一種噴氣動力無人機，可以在高達 65,000 英尺的高度（可以避開極地地區的惡劣天氣）飛行超過 31 小時。它真的可以只用一箱油飛到地球的另一端。
該機構希望在三月份開始科學任務。美國國家航空航天局大氣物理學家保羅·紐曼說，無人機的首要任務是幫助該機構校準衛星對臭氧層的測量。“我們還將配備一些測量氣溶膠的儀器，”紐曼補充說。“我們將使用它來估算跨太平洋的空氣汙染和氣溶膠輸送。”毫無疑問，用於科學研究的機器人飛機確實正在起飛。