应用笔记

数据记录器科学实验 2003年6月，作为欧洲航天局适合14-19岁的KS3 KS5火星快车任务的一部分，携带英国制造着陆器Beagle 2的火星快车轨道飞行器在俄罗斯联盟 - 弗雷加特发射器上离开地球。如果一切顺利，Beagle 2将成为英国制造的第一个探索另一个世界的太空探测器。[更新：着陆器成功触地，但随后未能部署（BBC新闻 2015-01-16）。] Beagle 2，如下图1所示，是一个小型太空教育数据采集探测器 - 直径约为自行车车轮的直径，它包含在一个保护包中，以保护它在从地球到火星表面的长途旅行中。

随着Beagle 2进入火星大气层，隔热罩的下降速度超过5.5 km / s或12,000 mph，并可防止探头过热和烧毁。降落伞帮助这个第一个任务，然后掉下来，带上后盖。然后打开主降落伞并放下隔热罩。在地面附近，雷达高度计检测到已达到正确的高度，以便给三个气囊充气，这些气囊充气并缓冲航天器的着陆。一旦与火星表面接触，气囊和降落伞就会消失，Beagle 2将最后一米落到地上。 一旦在表面上，弹簧机构打开着陆器的两半，展开太阳能电池板，各种科学设备及其机器人手臂，如图2所示。 这项科学实验显示了气囊对Beagle 2着陆的影响。

所需设备 ADC-40/42或DrDAQ数据记录器 安装了PicoScope示波器软件的PC 力传感器FSG15N1A（Farnell InOne 721-6671） 反驳摊位和老板 构建Beagle 2着陆器模型需要额外的设备 - 完整的详细信息可以在技术人员的说明中找到

实验设置 火星着陆器Beagle 2由一小块水泥建模。在其下侧是力传感器，其产生与施加在其上的力相关的输出电压。力越大，输出电压越高。该传感器将连接到基于计算机的示波器，以显示模型在着陆期间发生的情况。 一旦模型构建完成后，如技术人员的说明所示，将模型的悬架和连接系统放入高反弹架顶部的凸台中，并连接DrDAQ或ADC-40/42和相关计算机，如图所示在下面的图3中。

进行实验 设置Beagle 2着陆器模型设备，如上图3所示。 将DrDAQ或ADC-40/42连接到计算机并加载PicoScope示波器软件 将力传感器的输出电压连接到计算机接口的电压输入端并插入9V电池，使该设备尽可能远离计算机，以减少其“拾取”。 将时基设置为10ms / div。 将X增益设置为x1。 将触发设置为单次，伏特，上升和+24 mV。（您可能会发现可以略微降低此值，但必须将其设置为一个值，以防止它过早触发。在“嘈杂”环境中，计算机中存在大量“拾取”，您可以必须使用大于24mV的值。） 将显示设置设置为-10％（屏幕底部的右侧框）。这使您可以设置从何时开始跟踪，在这种情况下，显示的前10％是在影响之前。

使用ADC-40/42 将Y增益设置为x5

使用DrDAQ 对于输入A，选择伏特和x5的Y增益。 留下其他输入。 向下滚动输出电压（mV）轴，直到左下角显示0 mV。 如果跟踪未按您的意愿显示，则可以稍后调整X和Y增益。 在模型下方放置一块相当坚硬的地毯。 使用附加的绳索将模型提升约30厘米。 单击PicoScope屏幕左下角的GO按钮，然后让模型掉落。 注意输出电压（froce）随时间的变化。 如果需要，打印并保存跟踪。 重复实验，但在模型底部附有一个小的充气气球（使用一小块双面胶带将其直接连接到力传感器上。） 注意：您可能需要将Y增益增加到x10或x20看效果。

对结果的问题和讨论 Q1。气球对输出电压（力）随时间变化的形状有什么影响？ Q2。对于非常缓冲或“软”着陆，您是否希望输出电压（力）高或低？说明。 Q3。对于非常缓冲或“软”着陆，您希望冲击时间长或短吗？说明。 Q4。如果在模型下方有相同的气球但是坠落的高度较小，您会期望痕迹如何？说明。 Q5。如果在模型下方有相同的气球，它会从原始高度下降，但是它的质量会减少，您会期望跟踪看起来像什么？说明。