Deep-sea deployment of the KM3NeT neutrino telescope detection units by self-unrolling

S. Aiello; A. Albert; S. Alves Garre; Z. Aly; F. Ameli; E.G. Anassontzis; M. Andre; G. Androulakis; M. Anghinolfi; M. Anguita; G. Anton; M. Ardid; J. Aublin; C. Bagatelas; R. Bakker; G. Barbarino; B. Baret; S. Basegmez Du Pree; M. Bendahman; E. Berbee; A.M. van den Berg; V. Bertin; S. Biagi; M. Billault; M. Bissinger; M. Boettcher; J. Boumaaza; M. Bouta; M. Bouwhuis; C. Bozza; H. Brânzaş; R. Bruijn; J. Brunner; E. Buis; R. Buompane; J. Busto; G. Cacopardo; B. Caiffi; L. Caillat; D. Calvo; A. Capone; V. Carretero; P. Castaldi; S. Celli; M. Chabab; N. Chau; A. Chen; S. Cherubini; V. Chiarella; T. Chiarusi; M. Circella; R. Cocimano; J.A.B. Coelho; A. Coleiro; M. Colomer Molla; S. Colonges; R. Coniglione; I. Corredoira; A. Cosquer; P. Coyle; A. Creusot; G. Cuttone; C. d'Amato; A. d'Onofrio; Richard Dallier; M. de Palma; I. Di Palma; A.F. Díaz; D. Diego-Tortosa; C. Distefano; A. Domi; R. Donà; C. Donzaud; D. Dornic; M. Dörr; D. Drouhin; T. Eberl; A. Eddyamoui; T. van Eeden; D. van Eijk; I. El Bojaddaini; D. Elsaesser; A. Enzenhöfer; V. Espinosa; P. Fermani; G. Ferrara; M.D. Filipović; F. Filippini; L.A. Fusco; O. Gabella; T. Gal; A. Garcia Soto; F. Garufi; Y. Gatelet; N. Geisselbrecht; L. Gialanella; E. Giorgio; L. Gostiaux; S.R. Gozzini; R. Gracia; K. Graf; D. Grasso; G. Grella; A. Grmek; D. Guderian; C. Guidi; S. Hallmann; H. Hamdaoui; H. van Haren; J. van Heerwaarden; A. Heijboer; A. Hekalo; S. Henry; J.J. Hernández-Rey; T. Hillebrand; J. Hofestädt; F. Huang; W. Idrissi Ibnsalih; A. Ilioni; G. Illuminati; C.W. James; M. de Jong; P. de Jong; B.J. Jung; M. Kadler; P. Kalaczyński; O. Kalekin; U.F. Katz; N.R. Khan Chowdhury; G. Kistauri; F. van Der Knaap; E.N. Koffeman; P. Kooijman; A. Kouchner; M. Kreter; V. Kulikovskiy; M. Laan; R. Lahmann; P. Lamare; G. Larosa; J. Laurence; R. Le Breton; O. Leonardi; F. Leone; E. Leonora; G. Levi; M. Lincetto; M. Lindsey Clark; T. Lipreau; F. Longhitano; D. Lopez-Coto; L. Maderer; J. Mańczak; K. Mannheim; A. Margiotta; A. Marinelli; C. Markou; Lilian Martin; J.A. Martínez-Mora; A. Martini; F. Marzaioli; S. Mastroianni; S. Mazzou; K.W. Melis; G. Miele; P. Migliozzi; E. Migneco; P. Mijakowski; L.S. Miranda; C.M. Mollo; M. Mongelli; M. Morganti; M. Moser; A. Moussa; R. Muller; D. Muñoz Pérez; M. Musumeci; L. Nauta; S. Navas; C.A. Nicolau; B.Ó. Fearraigh; M. O'Sullivan; M. Organokov; A. Orlando; J. Palacios González; G. Papalashvili; R. Papaleo; C. Pastore; A.M. Păun; G.E. Păvălaş; C. Pellegrino; M. Perrin-Terrin; P. Piattelli; C. Pieterse; K. Pikounis; O. Pisanti; C. Poirè; V. Popa; T. Pradier; G. Pühlhofer; S. Pulvirenti; O. Rabyang; F. Raffaelli; N. Randazzo; S. Razzaque; D. Real; S. Reck; G. Riccobene; M. Richer; S. Rivoire; A. Rovelli; F. Salesa Greus; D.F.E. Samtleben; A. Sánchez Losa; M. Sanguineti; A. Santangelo; D. Santonocito; P. Sapienza; J. Schnabel; J. Schumann; J. Seneca; I. Sgura; R. Shanidze; A. Sharma; F. Simeone; A. Sinopoulou; B. Spisso; M. Spurio; D. Stavropoulos; J. Steijger; S.M. Stellacci; M. Taiuti; Y. Tayalati; E. Tenllado; D. Tézier; T. Thakore; S. Tingay; E. Tzamariudaki; D. Tzanetatos; V. van Elewyck; George Vasileiadis; F. Versari; S. Viola; D. Vivolo; G. de Wasseige; J. Wilms; R. Wojaczyński; E. de Wolf; S. Zavatarelli; A. Zegarelli; D. Zito; J.D. Zornoza; J. Zúñiga; N. Zywucka

doi:10.1088/1748-0221/15/11/P11027

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Deep-sea deployment of the KM3NeT neutrino telescope detection units by self-unrolling

Journal article

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Peer reviewed

Deep-sea deployment of the KM3NeT neutrino telescope detection units by self-unrolling

S. Aiello, A. Albert, S. Alves Garre, Z. Aly, F. Ameli, E.G. Anassontzis, M. Andre, G. Androulakis, M. Anghinolfi, M. Anguita, …

Journal of Instrumentation, Vol.15(11)

2020

DOI: https://doi.org/10.1088/1748-0221/15/11/P11027

Abstract

neutrino: detector

detector: optical

radiation: Cherenkov

copper: wire

string

KM3NeT

charged particle

sea

monitoring

surface

ANTARES

sphere

Baikal

glass

tube

KM3NeT is a research infrastructure being installed in the deep Mediterranean Sea. It will house a neutrino telescope comprising hundreds of networked moorings—detection units or strings—equipped with optical instrumentation to detect the Cherenkov radiation generated by charged particles from neutrino-induced collisions in its vicinity. In comparison to moorings typically used for oceanography, several key features of the KM3NeT string are different: the instrumentation is contained in transparent and thus unprotected glass spheres; two thin Dyneema\textsuperscript{\textregistered} ropes are used as strength members; and a thin delicate backbone tube with fibre-optics and copper wires for data and power transmission, respectively, runs along the full length of the mooring. Also, compared to other neutrino telescopes such as ANTARES in the Mediterranean Sea and GVD in Lake Baikal, the KM3NeT strings are more slender to minimise the amount of material used for support of the optical sensors. Moreover, the rate of deploying a large number of strings in a period of a few years is unprecedented. For all these reasons, for the installation of the KM3NeT strings, a custom-made, fast deployment method was designed. Despite the length of several hundreds of metres, the slim design of the string allows it to be compacted into a small, re-usable spherical launching vehicle instead of deploying the mooring weight down from a surface vessel. After being lowered to the seafloor, the string unfurls to its full length with the buoyant launching vehicle rolling along the two ropes. The design of the vehicle, the loading with a string, and its underwater self-unrolling are detailed in this paper.

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Title: Deep-sea deployment of the KM3NeT neutrino telescope detection units by self-unrolling
Creators - without role: S. Aiello - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
A. Albert - University of Pisa
S. Alves Garre
Z. Aly - Centre National de la Recherche Scientifique
F. Ameli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
E.G. Anassontzis - National and Kapodistrian University of Athens
M. Andre - Universitat Politècnica de Catalunya
G. Androulakis - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
M. Anghinolfi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
M. Anguita - Universidad de Granada
G. Anton - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. Ardid - Universitat Politècnica de València
J. Aublin - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
C. Bagatelas - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
R. Bakker - Royal Netherlands Institute for Sea Research
G. Barbarino - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
B. Baret - Centre National de la Recherche Scientifique
S. Basegmez Du Pree
M. Bendahman - Mohammed V University
E. Berbee - National Institute for Subatomic Physics
A.M. van den Berg - University of Groningen
V. Bertin - Aix-Marseille Université
S. Biagi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
M. Billault - Centre National de la Recherche Scientifique
M. Bissinger - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. Boettcher - North-West University
J. Boumaaza - Mohammed V University
M. Bouta - Mohamed I University
M. Bouwhuis - National Institute for Subatomic Physics
C. Bozza - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Gruppo Collegato di Salerno
H. Brânzaş - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
R. Bruijn - National Institute for Subatomic Physics
J. Brunner - Aix-Marseille Université
E. Buis - Netherlands Organisation for Applied Scientific Research
R. Buompane - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
J. Busto - Aix-Marseille Université
G. Cacopardo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
B. Caiffi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
L. Caillat - Aix-Marseille Université
D. Calvo - Universitat de València
A. Capone - Sapienza University of Rome
V. Carretero - Instituto de Física Corpuscular
P. Castaldi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
S. Celli - Sapienza University of Rome
M. Chabab - Cadi Ayyad University
N. Chau - AstroParticule et Cosmologie
A. Chen - University of the Witwatersrand
S. Cherubini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
V. Chiarella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati
T. Chiarusi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
M. Circella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
R. Cocimano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J.A.B. Coelho - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
A. Coleiro - Centre National de la Recherche Scientifique
M. Colomer Molla - AstroParticule et Cosmologie
S. Colonges - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
R. Coniglione - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
I. Corredoira - Instituto de Física Corpuscular
A. Cosquer - Aix-Marseille Université
P. Coyle - Aix-Marseille Université
A. Creusot - Centre National de la Recherche Scientifique
G. Cuttone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
C. d'Amato
A. d'Onofrio
Richard Dallier - Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules
M. de Palma - University of Bari Aldo Moro
I. Di Palma - Sapienza University of Rome
A.F. Díaz - Universidad de Granada
D. Diego-Tortosa - Universitat Politècnica de València
C. Distefano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
A. Domi - University of Genoa
R. Donà - University of Bologna
C. Donzaud - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
D. Dornic - Centre National de la Recherche Scientifique
M. Dörr - University of Würzburg
D. Drouhin - Université de Strasbourg
T. Eberl - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
A. Eddyamoui - Mohammed V University
T. van Eeden - National Institute for Subatomic Physics
D. van Eijk - National Institute for Subatomic Physics
I. El Bojaddaini
D. Elsaesser - Fischer
A. Enzenhöfer - Centre National de la Recherche Scientifique
V. Espinosa - Universitat Politècnica de València
P. Fermani - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
G. Ferrara - University of Catania
M.D. Filipović - Western Sydney University
F. Filippini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
L.A. Fusco - Aix-Marseille Université
O. Gabella - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
T. Gal - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
A. Garcia Soto
F. Garufi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
Y. Gatelet - Université Paris Cité
N. Geisselbrecht
L. Gialanella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
E. Giorgio - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
L. Gostiaux - Royal Netherlands Institute for Sea Research
S.R. Gozzini - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
R. Gracia - National Institute for Subatomic Physics
K. Graf - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
D. Grasso - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
G. Grella - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Gruppo Collegato di Salerno
A. Grmek - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
D. Guderian - University of Münster
C. Guidi - University of Genoa
S. Hallmann - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
H. Hamdaoui - Mohammed V University
H. van Haren - Royal Netherlands Institute for Sea Research
J. van Heerwaarden - Royal Netherlands Institute for Sea Research
A. Heijboer - National Institute for Subatomic Physics
A. Hekalo - Fischer
S. Henry - Aix-Marseille Université
J.J. Hernández-Rey
T. Hillebrand - Royal Netherlands Institute for Sea Research
J. Hofestädt - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
F. Huang - Université de Strasbourg
W. Idrissi Ibnsalih - University of Campania "Luigi Vanvitelli"
A. Ilioni - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
G. Illuminati - Centre National de la Recherche Scientifique
C.W. James - Curtin University
M. de Jong - National Institute for Subatomic Physics
P. de Jong - University of Amsterdam
B.J. Jung - National Institute for Subatomic Physics
M. Kadler - University of Würzburg
P. Kalaczyński - National Centre for Nuclear Research
O. Kalekin - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
U.F. Katz - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
N.R. Khan Chowdhury
G. Kistauri - Tbilisi State University
F. van Der Knaap - Netherlands Organisation for Applied Scientific Research
E.N. Koffeman - National Institute for Subatomic Physics
P. Kooijman - Utrecht University
A. Kouchner - Université Paris Cité
M. Kreter - North-West University
V. Kulikovskiy - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
M. Laan - Royal Netherlands Institute for Sea Research
R. Lahmann - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
P. Lamare - Aix-Marseille Université
G. Larosa - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J. Laurence - Centre National de la Recherche Scientifique
R. Le Breton - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
O. Leonardi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
F. Leone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
E. Leonora - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
G. Levi - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
M. Lincetto - Centre National de la Recherche Scientifique
M. Lindsey Clark - Laboratoire AstroParticule et Cosmologie
T. Lipreau - Nantes Université
F. Longhitano - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
D. Lopez-Coto - Universidad de Granada
L. Maderer - Université Paris Cité
J. Mańczak - Universitat de València
K. Mannheim - Fischer
A. Margiotta - University of Bologna
A. Marinelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
C. Markou - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
Lilian Martin - Nantes Université
J.A. Martínez-Mora - Universitat Politècnica de València
A. Martini - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati
F. Marzaioli - University of Campania "Luigi Vanvitelli"
S. Mastroianni - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
S. Mazzou - Cadi Ayyad University
K.W. Melis - National Institute for Subatomic Physics
G. Miele - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
P. Migliozzi - National Institute for Subatomic Physics
E. Migneco - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
P. Mijakowski - National Centre for Nuclear Research
L.S. Miranda - University of Johannesburg
C.M. Mollo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
M. Mongelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
M. Morganti - Ospedale di Livorno
M. Moser - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
A. Moussa - Mohamed I University
R. Muller - National Institute for Subatomic Physics
D. Muñoz Pérez - Instituto de Física Corpuscular
M. Musumeci - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
L. Nauta - National Institute for Subatomic Physics
S. Navas - Universidad de Granada
C.A. Nicolau - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
B.Ó. Fearraigh - National Institute for Subatomic Physics
M. O'Sullivan
M. Organokov - Centre National de la Recherche Scientifique
A. Orlando - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J. Palacios González - Instituto de Física Corpuscular
G. Papalashvili - Tbilisi State University
R. Papaleo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
C. Pastore - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
A.M. Păun - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
G.E. Păvălaş - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
C. Pellegrino - University of Bologna
M. Perrin-Terrin - Aix-Marseille Université
P. Piattelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
C. Pieterse - Universitat de València
K. Pikounis - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
O. Pisanti - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
C. Poirè - Universitat Politècnica de València
V. Popa - Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary
T. Pradier - Université de Strasbourg
G. Pühlhofer - University of Tübingen
S. Pulvirenti - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
O. Rabyang - North-West University
F. Raffaelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
N. Randazzo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Catania
S. Razzaque - University of Johannesburg
D. Real - Instituto de Física Corpuscular
S. Reck - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
G. Riccobene - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
M. Richer - Centre National de la Recherche Scientifique
S. Rivoire - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
A. Rovelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
F. Salesa Greus
D.F.E. Samtleben - Leiden University
A. Sánchez Losa
M. Sanguineti - University of Genoa
A. Santangelo - University of Tübingen
D. Santonocito - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
P. Sapienza - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J. Schnabel - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J. Schumann - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J. Seneca - National Institute for Subatomic Physics
I. Sgura - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
R. Shanidze - Tbilisi State University
A. Sharma - Cadi Ayyad University
F. Simeone - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
A. Sinopoulou - Institute of Nuclear and Particle Physics
B. Spisso - National Institute for Subatomic Physics
M. Spurio - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bologna
D. Stavropoulos - National Centre of Scientific Research "Demokritos"
J. Steijger - National Institute for Subatomic Physics
S.M. Stellacci - University of Salerno
M. Taiuti - University of Genoa
Y. Tayalati - Mohammed V University
E. Tenllado - Universidad de Granada
D. Tézier - Aix-Marseille Université
T. Thakore - Instituto de Física Corpuscular
S. Tingay - International Centre for Radio Astronomy Research
E. Tzamariudaki - Institute of Nuclear and Particle Physics
D. Tzanetatos - Institute of Nuclear and Particle Physics
V. van Elewyck - Institut Universitaire de France
George Vasileiadis - Laboratoire Univers et Particules de Montpellier
F. Versari - University of Bologna
S. Viola - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
D. Vivolo - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli
G. de Wasseige - Université Paris Cité
J. Wilms - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
R. Wojaczyński - National Centre for Nuclear Research
E. de Wolf - National Institute for Subatomic Physics
S. Zavatarelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova
A. Zegarelli - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I
D. Zito - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali del Sud
J.D. Zornoza - Universitat de València
J. Zúñiga - Instituto de Física Corpuscular
N. Zywucka - North-West University
Publication Details: Journal of Instrumentation, Vol.15(11)
Identifiers: 9939435809311
Academic Unit: Université de Montpellier
Language: English
Resource Type: Journal article
Local Fields: hal-03178588