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

On the 16^th 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 d’ANTARES: Succès pour le déploiement et la mise en route de la ligne instrumentée d’ANTARES

Le 16 Avril 2013 la Ligne Instrumentée (IL) D’ANTARES a été connectée avec succès à l’infrastructure sous-marine. Cette ligne est totalement différente des lignes de détection d ‘ANTARES : elle ne contient aucun module optique de détection, mais une variété de capteurs utiles aux sciences interdisciplinaires ainsi qu’un équipement prototype (DOM) pour le futur télescope à neutrinos KM3NeT.

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

La Ligne Instrumentée sur le pont du Castor avant déploiement.

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 instrumentée a été déployée depuis le Castor, de la société FOSELEV (Fig. 1); le jour même, la connexion a été effectuée par le ROV Apache piloté depuis le Janus (fig. 2), appartenant à la société COMEX.

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

Déploiement du ROV Apache depuis le Janus. Le Castor est en arrière 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 ‘wet-mateable’ connectors that allow electric-optical connections to be made in the deep sea.

La tâche principale du ROV était de connecter l’IL à la boite de jonction située sur le fond marin, à l’aide d’un câble interlink (Fig. 3). Cette connexion est rendue possible par l’usage de connecteurs spéciaux de type ‘wet-mateable’ qui autorisent les connections électro-optiques en milieu sous-marin de grande profondeur.

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

Le pied de la ligne instrumentée 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 opération a été une première pour ANTARES, à plus d’un titre: deux bateaux ont été utilisés simultanément pour une même opération et une ligne a été connectée en utilisant un ROV léger.

La connexion puis la mise en route réussies de l’IL vont permettre d’améliorer un certain nombre d’études en cours, au sein des collaborations ANTARES et KM3NeT:

Sciences de la Terre et de la Mer: l’IL abrite bon nombre de capteurs qui seront utilisés pour élargir la surveillance sur le long terme de nombreux paramètres environnementaux; on y trouve des profileurs de courant à effet Doppler, des capteurs de conductivité, de température et de pression, ainsi que des cameras vidéo en temps réel pour des études de bioluminescence.

Pour AMADEUS, un projet qui évalue la faisabilité d’une détection acoustique de neutrinos d’ultra haute énergie: l’IL accueille trois nouveaux étages d’hydrophones. Combinés à ceux déjà installés sur la ligne 12, ils améliorent d’un facteur deux le nombre d’hydrophones disponibles. Un type nouveau de calibreur acoustique a été installé également.

Pour KM3NeT, le futur télescope d’échelle kilométrique: l’IL héberge un prototype de Module Optique Digital Multiple (DOM), un nouveau type de capteur optique comprenant 31 3-pouces tubes photomultiplicateurs placés dans une sphère en verre de 17-pouces (Fig. 4). L’IL abrite également un prototype de Balise Laser prévue pour équiper le télescope KM3NeT.

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) Déploiement du pied de la ligne instrumentée et du 1^er étage contenant le DOM KM3NeT, l’ ADCP et la bio-caméra. (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 déployés enregistrent des données en temps réel, de bonne qualité. En particulier, le KM3NeT DOM fonctionne aux performances nominales avec régularité; plus d’information au sujet de KM3NeT et du DOM sont disponibles sur la page http://www.km3net.org/news.php.

Durant cette même opération, l’interface du module instrumenté de l’INSU-DT, connecté à la boite de jonction secondaire a été remontée pour maintenance et amelioration, après deux ans de fonctionnement continu (Fig. 5).

Fig. 5: The instrumentation module interface after recovery.

Le module d’interface de l’instrumentation, après récupération.