作者:江庆龄 来源:中国科学报 发布时间:2025/10/14 14:53:27
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深海精密仪器柔性布放装置“蜘蛛系统”完成全功能海试

 

近日,上海交通大学自主研制的深海中微子探测潜标专用载具——深海精密仪器柔性布放装置“蜘蛛系统”(SPIDER),顺利完成全功能海试,。

在本次海试中,SPIDER系统在1300米深海环境中严格按照预设程序,顺利完成“轻”“重”两种载荷模式的稳定释放,先后实现近底悬停、水下机器人辅助解锁、串列自主上浮与展开等一系列高难度动作。此外,系统在十分钟内连续稳定旋转90圈,成功安全释放出20个光电探测球舱与4个浮力块,所有球舱姿态均达到中微子探测所需要求,充分验证了SPIDER系统的稳定性和可靠性。

蜘蛛系统海试入水前。

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此次成果也为“海铃计划”的深海工程建设奠定了坚实基础。据了解,“海铃计划”是上海交通大学发起的深海中微子望远镜建设计划,旨在通过捕捉来自天体和地球大气核反应过程产生的高能中微子,探索驱动极端宇宙现象的深层规律,解答宇宙射线起源之谜,加速我国完备多信使天文网的建设。

海铃中微子望远镜全阵列由约1000根中微子探测潜标组成,形成直径约4千米的圆盘状阵列,整体拟布设于3500米深海底部。每根潜标高约700米,悬挂20个直径43厘米的耐高压光学探测球舱。

海铃中微子望远镜全阵列效果图。图片均由上海交通大学提供

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研究团队从蜘蛛吐丝的过程获得灵感,提出了“整体集成—柔性释放—垂直展开”的设计思路,使精密中微子探测潜标能够在深海环境下有序展开,攻克了超长柔性线缆的精准深海布放这一国际难题。

目前,装置采用双轨20球舱结构设计,具备良好的模块化和拓展能力,未来可进一步升级并容纳更多探测球舱,满足多样化中微子探测的需求。依托上海交通大学的大型船海试验设施,系统研发团队历经8个版本迭代与多轮测试,最终成功研制完成这一特种水下装备。

未来,研究团队将基于本次海试积累的大量数据,进一步优化SPIDER系统的自主性与智能化水平,全面提升其在复杂海洋环境下的适应性,加速推进“海铃计划”的工程实施。

 
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