本所貴儀中心團隊完成首次Benthic Lander海上測試

本所及貴儀中心團隊於2019年4月3日在屏東枋寮外海完成海底著陸器(benthic lander)海上首度測試,經過幾個月的整備,貴儀中心lander團隊於高雄港作業碼頭進行lander水重、浮力測量、槓片重量調整及burn wire釋放系統測試,隨後於枋寮外海施放,測試著陸器甲板配置、伸縮腳高度、burn wire釋放系統、benthic chamber沉積物採樣,並建立著陸器設定、施放及回收之標準作業程序。

Benthic lander含玻璃浮球長、寬各195公分、高 340公分,空氣中總重約750公斤。Lander的上半部由12顆17英吋耐高壓玻璃浮球以及兩組音響釋放器 (acoustic release)組成。Lander的下半部具有長、寬各30公分,高 36公分的不銹鋼chamber及油壓鏟系統,burn wire定時器,溶氧、壓力、導電度及濁度探針及水文資料記錄器,以及槓片釋放裝置。Benthic lander主要靠重力下沉施放,待實驗完成,由單一音響式釋放器接收音頻命令後釋放四組槓片,利用正浮力將lander帶至水面,備用釋放系統包含備用音響釋放器,以及定時器以電流燒斷burn wire後釋放槓片,在海面上回收lander。

Benthic lander的基本配置。

貴儀中心團隊在高雄港內以玻璃浮球為單位回推lander系統水重(包含lander外架、12顆浮球、chamber、兩組音響釋放器、burn wire系統、Aanderaa系統以及100 公斤槓片),總水重相當於17至18顆玻璃浮球浮力(約介於439至464.4公斤)。假設benthic chamber採集底泥後增加約60 公斤重量,lander系統仍可提供44~64公斤的正浮力。為使著陸器能穩定沉底,使用槓片總重約160公斤。

高雄港測試水重。

海上施放時,先將lander、外加浮球串及浮標放入水中,再由浮球鐵鍊串脫勾,船首頂流讓lander順利離開船尾下潛,估計沉降速度大約每秒一公尺,Lander上水文資料紀錄系統每5分鐘記錄一筆溶氧、壓力、導電度及濁度資料 ,著底約47分鐘後燒斷burn wire 2,chamber採集約 15公分厚沉積物,約5小時後燒斷burn wire 1,四組槓片脫開lander開始上浮。回收時,以船右側靠上浮標,成功回收lander系統。

著陸器著陸[左圖],燒斷burn wire 2,擊發chamber油壓鏟採沉積物和關上蓋[中圖],燒斷burn wire 1,施放槓片後,回收lander[右圖]。