2025年大学《空间科学与技术》专业题库- 太空探险与外星文明交流

2025年大学《空间科学与技术》专业题库——太空探险与外星文明交流考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪一项不属于人类深空探测中面临的主要技术挑战？A.航天器长期自主运行与故障诊断B.深空通信的巨大时延与低带宽问题C.载人航天器中宇航员的长期生理与心理适应D.基于地球标准的新型推进系统研发2.“费米悖论”主要探讨的问题是？A.太阳系内行星的宜居性评估方法B.宇宙膨胀速度与暗能量的关系C.如果宇宙中存在大量外星文明，为什么我们至今没有观测到确凿的证据？D.地外生命可能存在的化学基础与生命形式3.下列哪个项目是利用射电望远镜进行搜寻地外文明（SETI）的著名计划？A.KeplerB.MarsReconnaissanceOrbiterC.VoyagerD.SETI@home4.在讨论与外星文明首次接触时，SETAC（搜寻地外文明学会）强调制定“首次接触协议”的主要目的是什么？A.确保能获取最多的外星技术样本B.规避潜在的风险，以人类福祉为最高原则C.设定外星文明必须遵守的地球法律D.确保地球政府在接触中的主导地位5.人类目前进行太空探测的主要运载工具类型是？A.火箭B.轨道飞行器C.太空飞机D.核动力推进系统6.以下哪项技术被认为是实现载人火星探测的关键技术之一？A.无线电通信技术B.高效、可重复使用的运载火箭技术C.地球同步轨道通信技术D.基于人工智能的地面控制技术7.根据现有的国际法（如外层空间条约），外层空间资源的归属原则是？A.首先发现者拥有权B.谁开发谁拥有C.共同开发，利益共享D.禁止任何国家或组织占有或据为己有8.人类探索太空的主要驱动力之一是？A.地球资源的枯竭B.对未知世界的好奇心和科学探索精神C.地球气候变暖的迫切需要D.纯粹为了军事目的9.假设人类成功接收到来自外星文明的有意义信号，以下哪项是后续需要优先进行的研究方向？A.立即派遣舰队进行接触B.分析信号来源的精确位置和信号特征，评估其真实性C.立即向信号来源地发射回应信息D.寻找该信号可能泄露的军事信息10.太空探测器在穿越行星际空间时，需要克服的主要环境威胁之一是？A.来自地球的电磁干扰B.宇宙射线和微流星体撞击C.地球大气的阻力和摩擦D.目标行星大气的压力二、填空题（每空1分，共15分）1.人类首次成功将人类送上太空的航天员是__________和__________。2.确保航天器在深空长期运行，需要解决的关键技术包括__________、__________和能源供应。3.搜寻地外文明的两种主要物理方法是通过监听__________信号和探测__________信号。4.如果与外星文明成功建立沟通，面临的巨大挑战之一是如何克服__________和__________的障碍。5.载人航天器上的生命保障系统必须能够提供__________、__________、__________等基本生存要素。6.国际社会为了规范外层空间活动，签署了重要的国际条约，其中最基本的是__________。7.太空资源的开发利用面临着__________、__________和__________等方面的法律和伦理挑战。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述人类火星探测的主要目标和研究方向。2.解释什么是SETI，并简述其主要面临的挑战。3.简述制定首次接触协议（FIPRAs）的必要性和核心原则。4.简述商业航天发展对太空探索带来的机遇和可能带来的问题。四、论述题（每题10分，共20分）1.论述人类进行深空探测（如探测火星）在科学、技术和社会层面可能带来的重要意义。2.结合SETI的设想和可能的接触情景，论述人类在尝试与外星文明交流时应如何处理科学探索精神与潜在风险之间的关系。试卷答案一、选择题1.C解析：载人航天器中宇航员的长期生理与心理适应是载人航天（如空间站）面临的问题，而非深空探测的主要技术挑战。深空探测更侧重自主性、远距离通信、极端环境生存等。2.C解析：费米悖论的核心是“如果宇宙中存在大量外星文明，为什么我们一个都看不到？”，它质疑了外星文明存在的证据缺乏，即“沉默”问题。3.D解析：SETI@home是一个利用分布式计算搜寻地外文明射电信号的群众科学项目。A是行星探测任务；B是火星探测器；C是星际飞船。4.B解析：首次接触协议的核心目的是确保接触过程的安全、可控，并优先考虑人类的长远利益和福祉，避免潜在风险。5.A解析：目前将航天器送入太空的唯一方式是使用火箭作为运载工具。其他选项或为航天器类型，或为特定技术。6.B解析：实现载人火星探测需要克服巨大的技术挑战，其中之一是开发出廉价、可靠、可重复使用的重型运载火箭，以降低发射成本和频率。7.D解析：根据《外层空间条约》，外层空间（包括月球和其他天体）是全人类的共同财富，不得据为己有或被任何国家垄断。8.B解析：科学探索精神和对未知世界的好奇心是驱动人类探索太空的深层内在动力。其他选项可能是太空探索的后果或相关因素，但非根本驱动力。9.B解析：接收到潜在的有意义信号后，首要任务是仔细分析信号的特征、来源等，以判断其真实性、是否人为产生以及可能的含义，这是后续所有行动的基础。10.B解析：行星际空间充满高能宇宙射线和微流星体，这些会对航天器的电子设备造成损伤，并威胁到宇航员（若在舱外活动）的健康。二、填空题1.尤里·加加林，艾伦·谢泼德解析：加加林是苏联宇航员，第一个进入太空；谢泼德是美国宇航员，第一个进行太空行走。2.生命保障，推进，能源供应解析：深空探测需要确保探测器及其上载员（若有）能够长期生存和工作，涉及生命维持系统、动力系统和能源系统。3.射电，光学解析：SETI的主要物理手段是监听来自外星的射电波或光学信号。4.语言，文化解析：不同的文明可能使用完全不同的语言和符号系统，以及截然不同的文化背景，这是跨物种沟通的主要障碍。5.空气（氧气），水，食物解析：生命保障系统必须提供维持人类生命所必需的基本物质。6.外层空间条约解析：这是由联合国通过的最基本的外层空间法律文件，奠定了外层空间活动的国际法基础。7.资源归属，责任承担，伦理道德解析：太空资源开发涉及谁有权开发、如何分配利益、活动造成的损害由谁负责，以及是否符合伦理道德规范等问题。三、简答题1.人类火星探测的主要目标包括：寻找火星上过去或现在是否存在生命（特别是过去存在生命）的证据；研究火星的地质构造、气候演变历史；评估火星环境是否适合人类未来殖民；测试和验证在深空进行长期载人探测的技术能力。2.SETI（搜寻地外文明计划）是通过天文观测手段（主要是射电望远镜和光学望远镜）搜索来自宇宙深处可能由外星智慧文明发出的有规律、有意义的信号。其主要面临的挑战包括：宇宙的浩瀚使得搜索目标极其分散；信号可能非常微弱，易被噪声淹没；外星文明可能使用我们无法理解的通信方式；信号传输的巨大时延；即使接收到信号，也存在难以逾越的沟通障碍。3.制定首次接触协议（FIPRAs）的必要性在于，与外星文明的接触可能是人类历史上最具颠覆性的事件，可能带来无法预料的科学、技术、社会、政治甚至生存风险。核心原则是：保持谨慎和冷静；将人类安全和福祉放在首位；促进和平与互利；在充分了解对方情况前避免单向信息发射；国际合作。这些原则旨在指导人类如何科学、负责任地应对首次接触。4.商业航天发展带来了机遇：降低了发射成本，激发了更多创新活力，加速了太空资源的开发利用（如卫星互联网、太空旅游），推动了相关技术（如可重复使用火箭）的进步，使太空活动更加普及。可能带来的问题：可能加剧太空交通拥堵和空间碎片问题，商业利益可能与国家利益或全球公利产生冲突，对太空环境的保护和可持续利用带来挑战，可能导致太空资源分配不公。四、论述题1.人类进行深空探测的意义在于：科学层面，极大地拓展了人类对宇宙的认知，有助于理解宇宙起源、生命起源、地球环境演变等基本科学问题；技术层面，驱动了材料、能源、推进、通信、计算机、人工智能等众多高科技领域的发展，并将技术成果反哺民用；社会层面，提升了国家科技实力和国际影响力，激发了全人类的探索精神和科学热情，为人类文明的长远发展提供了新的可能性和希望。2.尝试与外星文明交流，体现了人类的好奇心和探索未知的渴望，具有重要的科学价值。但同时，由于对方文明的先进性或完全不同性，接触可能带来巨大风险，如“黑暗森林”打击、“文明冲突”等。因此，在处理这