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海洋科儀整合 國家型能源計畫執行有成
發佈日期 : 2016-12-19
國立中山大學海科院與跨校研發團隊在能源國家型科技計畫(NEP, NEPII)大力支持下,自主開發水下探勘科學儀器設計。過程中整合國內廠商參與零件加工,成功研發「深海拖曳式載台」。在深達二六三〇公尺的海底作業,透過HD高畫質攝影機與兩千萬畫素的照相機,清晰可見豐富海底生態與地質地貌,成為深海觀測及採樣的重要工具,應用在台灣西南海域天然氣水合物新能源、東北海域海底礦產資源的探勘調查。

「深海拖曳式載台」研發源自科技部與經濟部的「能源國家型科技計畫」,由中山大學海下科技研究所結合國內大學共同執行,包括成功大學光電科學與工程學系、台灣大學工程科學與海洋工程學系、大同大學化學工程學系。在此之前,國內許多探勘儀器與設備皆由國外進口或是透過國際合作引進,無法掌握關鍵技術,後續維修與性能提升受限重重。研究團隊認為,國內應進一步建構深海探測之核心技術,在技術自主條件下提高探勘效率並發揮有限預算之最大效益。中山大學海洋科學學院院長王兆璋表示,自2013年起「能源國家型科技計畫」即朝自主開發水下探勘科學儀器設計努力,並與國內業者合作,克服研究工程瓶頸成功研發「深海拖曳式載台」。

「深海拖曳式載台」為一套透過研究船電纜佈放到深海,隨船移動進行觀測、量測與採樣的水下機電系統,它配備有攝影機、照相機、聲納、採樣器;研究人員在船上操控載台系統,從即時的影像與量測資料探索深海環境。團隊成員中山大學海下科技研究所陳信宏副教授表示,研發團隊來自跨校跨領域的專家學者及國內業者,結合台灣精密機械加工與半導體電子產業的設計製造能力,開發出第一代「深海拖曳式攝影系統」(ATIS),並將其視訊系統與複管岩心採樣器整合,進一步開發出「視訊導引複管岩心採樣器」(V-Corer),建立屬於國內自主的深海載台技術開發與維修能力。

後續開發第二代載具「深海拖曳式光纖探測系統」(FITS),利用光纖電纜絞機進行佈放、回收、通訊、供電,利用光纖寬頻通訊的特點,達成即時傳送高解析度影像與高資料量的聲納探測資料,也提升各種感測裝置的整合彈性,讓科學團隊在研究船上立即掌握與比對多樣探測資訊。

截至2016年底,ATIS與V-Corer執行深海調查的里程已超過兩百公里,FITS也超過一百四十公里。2014年起,在能源國家型科技計畫與經濟部中央地質調查所的支援下,中山大學海下科技研究所利用FITS執行深海天然氣水合物探勘調查,在台灣西南海域指標海脊、手掌海脊及永安海脊水深約一千三百公尺處,記錄大量壯觀的碳酸鹽礁。2016年六月、七月,ATIS與V-Corer執行經濟部中央地質調查所合作計畫,在台灣東北海域的沖繩海槽南端水深一千兩百至一千五百公尺海底,攝得熱液噴泉、潛鎧蝦、二枚貝、深海蝦等豐富生態與地質地貌,提供研究團隊評估該海域礦產資源潛能的重要資訊。

王兆璋院長表示,十分感謝國家實驗研究院海洋科技中心、科技部能源計畫、經濟部中央地質調查所、台灣大學、成功大學、大同大學、以及玉豐海洋科儀的支援與協助。研究團隊將持續與國內傳統產業結合,協助產業轉化開拓海洋的藍海市場,簡稱「藍藍海」策略。
  • 深海拖曳式攝影系統ATIS
    深海拖曳式攝影系統ATIS
  • 深海拖曳式光纖探測系統FITS
    深海拖曳式光纖探測系統FITS
  • 視訊導引複管岩心採樣器V-Corer
    視訊導引複管岩心採樣器V-Corer
  • 深海拖曳式攝影系統ATIS在沖繩海槽南端拍攝到大群潛鎧蝦、二枚貝、深海蝦。(資料來源:中山大學與經濟部中央地質調查所)
    深海拖曳式攝影系統ATIS在沖繩海槽南端拍攝到大群潛鎧蝦、二枚貝、深海蝦。(資料來源:中山大學與經濟部中央地質調查所)
  • 深海拖曳式攝影系統FITS在指標海脊、手掌海脊、永安海脊拍攝到大量壯觀的碳酸鹽礁與生態。(資料來源:中山大學、科技部NEPII、經濟部中央地質調查所)
    深海拖曳式攝影系統FITS在指標海脊、手掌海脊、永安海脊拍攝到大量壯觀的碳酸鹽礁與生態。(資料來源:中山大學、科技部NEPII、經濟部中央地質調查所)
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