ANTARES NEWS:  Successful Deployment and Operation of the ANTARES Instrumentation Line

On the 16th April 2013 the ANTARES Instrumentation Line (IL) was successfully connected to the ANTARES seabed infrastructure. This line is very different from the ANTARES detection lines, in that it does not host optical modules for the neutrino telescope but rather a variety of sensors, useful for interdisciplinary sciences, as well as prototype equipment for the future neutrino telescope KM3NeT.

Nouvelles dÕANTARES: Succs pour le dŽploiement et la mise en route de la ligne instrumentŽe dÕANTARES

Le 16 Avril 2013 la Ligne InstrumentŽe (IL) DÕANTARES a ŽtŽ connectŽe avec succs ˆ lÕinfrastructure sous-marine. Cette ligne est totalement diffŽrente des lignes de dŽtection d ÔANTARES : elle ne contient aucun module optique de dŽtection, mais une variŽtŽ de capteurs utiles aux sciences interdisciplinaires ainsi quÕun Žquipement prototype (DOM) pour le futur tŽlescope ˆ neutrinos KM3NeT.


 

 


Fig. 1: The Instrumentation Line on the deck of Castor prior to deployment.

La Ligne InstrumentŽe sur le pont du Castor avant dŽploiement.



The IL was deployed by the Foselev boat CASTOR (Fig. 1) and the connection was performed the same day by the Remotely Operated Vehicle (ROV) Apache (Fig. 2), controlled from the Janus boat of COMEX.                                                                                                           

La ligne instrumentŽe a ŽtŽ dŽployŽe depuis le Castor, de la sociŽtŽ FOSELEV (Fig. 1); le jour mme, la connexion a ŽtŽ effectuŽe par le ROV Apache pilotŽ depuis le Janus (fig. 2), appartenant ˆ la sociŽtŽ COMEX.


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Fig. 2: Deployment of the Apache ROV  from the Janus. The Castor boat in the background.

DŽploiement du ROV Apache depuis le Janus. Le Castor est en arrire plan.

The main task of the ROV was to connect the IL to the junction box on the seabed using an interlink cable (Fig. 3). This connection is made possible by using special Ôwet-mateableÕ connectors that allow electric-optical connections to be made in the deep sea.

La t‰che principale du ROV Žtait de connecter lÕIL ˆ la boite de jonction situŽe sur le fond marin, ˆ lÕaide dÕun c‰ble interlink (Fig. 3). Cette connexion est rendue possible par lÕusage de connecteurs spŽciaux de type Ôwet-mateableÕ qui autorisent les connections Žlectro-optiques en milieu sous-marin de grande profondeur.


 

Fig 3: The Apache ROV approaching the base of the IL.

 Le pied de la ligne instrumentŽe vue du ROV Apache .

 

This operation was a first for ANTARES in many ways. it was  the first time that two boats were used simultaneously during a single operation and the first time that a line was connected by means of a light-weight ROV.  

The successful connection and operation of the IL will enhance a number of ongoing studies within the ANTARES and KM3NeT Collaborations:

For the Earth and Sea Sciences: the IL hosts a number of sensors that will be used to complement the monitoring of long-term variations in a variety of environmental parameters; these sensors include Acoustic Doppler Current Profilers, conductivity, temperature, pressure sensors and real-time video cameras for bioluminescence studies.

For AMADEUS, a project to evaluate the feasibility of acoustic detection of ultra-high energy neutrinos: the IL hosts three new storeys of acoustic hydrophones. Combined with those already installed on Line 12, this doubles the number of available hydrophones. In addition, a new type of acoustic calibrator was also installed. 

For KM3NeT, the future multi-cubic kilometer telescope: the IL hosts a prototype of the Multi-PMT Digital Optical Module (DOM), a new type of optical sensor comprising 31 3-inch photomulitplier tubes contained within a single 17-inch glass sphere (Fig. 4). The IL also hosts a prototype of the Laser Beacon that is proposed for use in KM3NeT.

 

Cette opŽration a ŽtŽ une premire pour ANTARES, ˆ plus dÕun titre: deux bateaux ont ŽtŽ utilisŽs simultanŽment pour une mme opŽration et une ligne a ŽtŽ connectŽe en utilisant un ROV lŽger.

La connexion puis la mise en route rŽussies de lÕIL vont permettre dÕamŽliorer un certain nombre dՎtudes en cours, au sein des collaborations ANTARES et KM3NeT:

Sciences de la Terre et de la Mer: lÕIL abrite bon nombre de capteurs qui seront utilisŽs pour Žlargir la surveillance sur le long terme de nombreux paramtres environnementaux; on y trouve des profileurs de courant ˆ effet Doppler, des capteurs de conductivitŽ, de tempŽrature et de pression, ainsi que des cameras vidŽo en temps rŽel pour des Žtudes de bioluminescence.

Pour AMADEUS, un projet qui Žvalue la faisabilitŽ dÕune dŽtection acoustique de neutrinos dÕultra haute Žnergie: lÕIL accueille trois nouveaux Žtages dÕhydrophones. CombinŽs ˆ ceux dŽjˆ installŽs sur la ligne 12, ils amŽliorent dÕun facteur deux le nombre dÕhydrophones disponibles. Un type nouveau de calibreur acoustique a ŽtŽ installŽ Žgalement.

Pour KM3NeT, le futur tŽlescope dՎchelle kilomŽtrique: lÕIL hŽberge un prototype de Module Optique Digital Multiple (DOM), un nouveau type de capteur optique comprenant 31 3-pouces tubes photomultiplicateurs placŽs dans une sphre en verre de 17-pouces (Fig. 4). LÕIL abrite  Žgalement un prototype de Balise Laser prŽvue pour Žquiper le tŽlescope KM3NeT.


 

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Fig. 4: (a) Deployment of the base of the IL and the first storey containing the KM3NeT DOM, the ADCP and the bio-camera. (b) Zoom on the KM3NeT DOM; the 31 PMTs are visible.

(a) DŽploiement du pied de la ligne instrumentŽe et du 1er Žtage contenant le  DOM KM3NeT, lÕ ADCP et la bio-camŽra. (b) Zoom sur le DOM KM3NeT: les 31 PMTs sont visibles.

All deployed sensors are providing good real-time data. In particular, the KM3NeT DOM is operated regularly with nominal performance; more information about KM3NeT and the DOM can be found here ( http://www.km3net.org/news.php ).

During the same operation the instrumentation module interface of INSU-DT, connected to the secondary junction box, was also recovered for maintenance and upgrade after two years of continuous operation (Fig. 5). 

Tous les capteurs dŽployŽs enregistrent des donnŽes en temps rŽel, de bonne qualitŽ. En particulier, le KM3NeT DOM fonctionne aux performances nominales avec rŽgularitŽ; plus dÕinformation au sujet de KM3NeT et du DOM sont disponibles sur la page http://www.km3net.org/news.php.

Durant cette mme opŽration, lÕinterface du module instrumentŽ de lÕINSU-DT, connectŽ ˆ la boite de jonction secondaire a ŽtŽ remontŽe  pour maintenance et  amelioration, aprs deux ans de fonctionnement continu (Fig. 5). 



 

Fig. 5: The instrumentation module interface after recovery.

Le module dÕinterface de lÕinstrumentation, aprs rŽcupŽration.