2025航空航天科普知识竞赛解析含答案

2025航空航天科普知识竞赛解析含答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.2024年6月，中国空间站首次完成舱外“双臂”协同作业，参与作业的两条机械臂名称分别是（）A.天和臂＋问天臂B.天和臂＋梦天臂C.问天臂＋梦天臂D.天和臂＋巡天臂答案：C解析：问天实验舱携带的“大臂”与梦天实验舱携带的“小臂”首次实现双臂握手，完成跨舱转移，故选C。2.火星大气的主要成分是（）A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.氩气答案：C解析：火星大气中95%以上为CO₂，氮气与氩气合计不足5%，氧气仅0.1%量级，故选C。3.2025年计划发射的“天问三”探测器将采用下列哪一轨道方式直飞火星（）A.霍曼转移轨道B.引力甩摆轨道C.低推力螺旋轨道D.地球—火星自由返回轨道答案：A解析：我国火星采样返回任务仍采用最经典的霍曼转移，窗口每26个月一次，故选A。4.关于固体火箭与液体火箭的比冲，下列说法正确的是（）A.固体火箭比冲普遍高于液体火箭B.液体火箭比冲一般比固体火箭高20%以上C.二者比冲在同一量级，无显著差异D.固体火箭比冲可达450s以上答案：B解析：液体火箭发动机通过调节混合比与膨胀比，真空比冲可达450s，而固体发动机真空比冲约280s，差距超20%，故选B。5.2024年10月，美国“灵神星”探测器使用的新型电推进属于（）A.离子电推B.霍尔电推C.磁等离子体动力推D.脉冲等离子体推答案：B解析：灵神星采用4台MAXAR霍尔推力器，单台功率4.5kW，故选B。6.地球静止轨道卫星的轨道高度约为（）A.20200kmB.35786kmC.42164kmD.37800km答案：B解析：地球静止轨道半长轴42164km，减去地球半径6378km，得35786km，故选B。7.在飞机设计中，所谓“翼身融合”最主要的作用是（）A.减小波阻B.减小诱导阻力C.减小浸润面积D.提高结构刚度答案：A解析：翼身融合可平滑过渡，降低跨音速激波强度，从而减小波阻，故选A。8.2025年首飞的欧洲“太空骑士”无人航天飞机采用的发射方式是（）A.垂直火箭发射B.大型运输机空中投放C.水平滑跑起飞D.高空气球投放答案：A解析：太空骑士由“织女星C”火箭垂直送入300km轨道，完成任务后水平跑道着陆，故选A。9.关于“引力波天文台”，下列哪项技术用于4km臂长干涉仪的镜面悬挂（）A.气动隔振B.主动电磁阻尼C.四级摆隔振＋熔石英纤维D.超导磁悬浮答案：C解析：LIGO采用四级摆系统，末级用熔石英纤维将镜面与地震噪声隔离，故选C。10.2024年，我国首次实现“液氧甲烷”全流量补燃循环发动机试车，其循环方式属于（）A.燃气发生器循环B.膨胀循环C.分级燃烧循环D.挤压循环答案：C解析：全流量补燃即燃料与氧化剂全部经过预燃室气化后进入主燃室，属于分级燃烧，故选C。11.飞机超音速飞行时，机身头部形成的锥形激波属于（）A.正激波B.斜激波C.膨胀波D.马赫波答案：B解析：尖头体在超音速下产生斜激波，压力升高较缓，阻力较小，故选B。12.2025年，我国“鹊桥二号”中继星将部署在（）A.地月L1点B.地月L2点C.地月L4点D.地月L5点答案：B解析：鹊桥二号继续服务月球背面探测，仍选择地月L2晕轨道，故选B。13.国际空间站俄罗斯舱段“曙光号”功能货舱发射于（）A.1995年B.1998年C.2000年D.2003年答案：B解析：曙光号于1998年11月由质子火箭发射，是ISS第一个组件，故选B。14.关于“黑障”现象，下列说法正确的是（）A.仅出现在载人飞船返回舱B.由等离子鞘套引起C.可通过提高频率完全消除D.高度越高黑障时间越长答案：B解析：高速再入体压缩空气形成等离子鞘，反射电磁波造成通信中断，故选B。15.2024年，我国“可重复使用试验航天器”在轨飞行276天后水平着陆，其气动布局最接近于（）A.升力体B.三角翼C.带翼小倾角锥体D.轴对称钝头体答案：C解析：官方影像显示该机采用钝头锥体＋小后掠三角翼，类似X37B，故选C。二、多项选择题（每题3分，共30分，每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）16.下列哪些因素会导致卫星轨道摄动（）A.地球非球形引力B.太阳辐射压C.月球引力D.地球大气阻力答案：A、B、C、D解析：四项均为经典摄动源，其中A、C为第三体引力摄动，B为光压摄动，D为大气阻力摄动。17.2025年，我国新一代载人飞船“梦舟”具备哪些特点（）A.可搭载6名航天员B.部分重复使用C.可深空逃逸D.采用群伞＋气囊着陆答案：B、C、D解析：梦舟返回舱可重复使用，服务舱一次性；配置逃逸塔支持月球任务；着陆采用3具群伞＋6个气囊，故选B、C、D。18.关于“超音速燃烧冲压发动机”（Scramjet），下列说法正确的是（）A.燃烧室入口马赫数大于1B.需要旋转部件压气C.燃料在毫秒级停留时间内完成混合燃烧D.美国X51A最高持续工作240s答案：A、C、D解析：Scramjet无旋转部件，靠高速进气压缩，燃烧室为超音速流，X51A在2013年创造240s纪录，故选A、C、D。19.2024年，詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）观测到z>10的星系，其红移测量可依赖（）A.莱曼断裂法B.光谱发射线C.引力透镜放大D.宇宙微波背景拟合答案：A、B、C解析：高红移星系光谱出现莱曼α森林断裂，发射线如[OⅢ]、Hα可确认红移，透镜放大可助探测暗弱星系，D与红移测量无关，故选A、B、C。20.下列哪些材料已用于可重复使用火箭液氧贮箱（）A.铝锂合金2195B.碳纤维复合材料C.不锈钢304LD.钛合金TC4答案：A、B、C解析：SpaceX星舰采用不锈钢，重型猎鹰采用铝锂2195，部分试验贮箱用碳纤维，钛合金主要用于管路，故选A、B、C。21.2025年，我国“羲和二号”太阳极轨探测器将利用哪些行星进行引力甩摆（）A.地球B.金星C.木星D.土星答案：A、B、C解析：任务轨道设计为地球→金星→地球→木星甩摆，最终倾角>60°，无需土星，故选A、B、C。22.飞机翼梢小翼的作用包括（）A.减小诱导阻力B.延缓翼尖失速C.减小翼根弯矩D.降低颤振速度答案：A、B解析：小翼削弱翼尖涡，降低诱导阻力并延缓失速，对翼根弯矩与颤振影响有限，故选A、B。23.2024年，我国“千帆”超低轨星座采用的技术措施有（）A.氩气电推长期维持B.高β角太阳翼C.自动离轨帆D.激光星间链路答案：A、B、C、D解析：千帆卫星运行在300km，氩气霍尔电推补偿阻力，太阳翼高β角防遮挡，任务结束展开薄膜帆，激光链路实现星间互联，故全选。24.关于“月壤”样品研究，下列结论已获得证实（）A.存在微米级玻璃珠B.含有氦3C.钛铁矿含量高于地球玄武岩D.有机质丰富答案：A、B、C解析：嫦娥五号样品分析发现大量玻璃珠、氦3吸附及高钛铁矿，有机质极少，故选A、B、C。25.2025年，国际民航组织（ICAO）开始推广的“长期航空气候目标”包括（）A.2050年净零碳排放B.2030年SAF占比10%C.新型飞机噪声降低15dBD.氮氧化物排放降低90%答案：A、B解析：ICAO2022年通过2050净零决议，并设2030年SAF占比目标，噪声与NOx为技术导向，无强制数值，故选A、B。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）26.2024年，我国首次实现火箭垂直回收的海上平台名为“德渤3号”。答案：√解析：长征八R试验箭于2024年6月落在南海“德渤3”平台，标志首次海上软着陆。27.飞机在11km平流层巡航时机外温度通常高于0℃。答案：×解析：国际标准大气ISA中11km为–56.5℃，故错误。28.2025年，我国“巡天”空间光学望远镜将与空间站共轨飞行并定期对接维护。答案：√解析：巡天模块与空间站同轨道，寿命10年，每3年对接一次补给燃料与仪器，故正确。29.火星“奥波portunity”号漫游车因沙尘暴导致太阳能板失效而结束任务。答案：√解析：2018年全球沙尘暴覆盖火星，机遇号无法充电，2019年NASA宣布任务结束，故正确。30.火箭发动机喷管面积比越大，海平面比冲越高。答案：×解析：大喷管面积比适合真空，海平面过膨胀反而降低比冲，故错误。31.2024年，我国“超导磁悬浮”试验车在大同线时速突破600km，采用低温超导块材。答案：√解析：中车大同试验线使用YBCO块材实现自稳定悬浮，2024年12月达623km/h，故正确。32.国际空间站美国舱段ECLSS系统可将尿液回收为饮用水的比例超过95%。答案：√解析：NASA2020年升级尿液处理组件，回收率由85%提至98%，故正确。33.2025年，SpaceX星舰首次载人绕月飞行任务名为“dearMoon”，乘员包括8名艺术家。答案：√解析：日本前泽友作包船项目计划2025年实施，乘员8人，故正确。34.飞机失速速度随高度增加而显著增大。答案：×解析：失速速度以当量空速表示，随高度增加而减小（相同真空速下密度降低），故错误。35.2024年，我国“高超音速”风洞JF22实现30ms流场时间，马赫数可达15。答案：√解析：JF22为爆轰驱动激波风洞，2024年通过验收，马赫数10–30可调，30ms为有效试验时间，故正确。四、填空题（每空2分，共20分）36.2025年，我国“天问三”火星采样返回任务中，上升器需在火星表面起飞进入________轨道，与轨道器交会对接。答案：近火200km圆轨道解析：任务方案为上升器进入200km圆轨，与轨道器对接后转移样品。37.地球同步转移轨道（GTO）的近地点高度通常为________km，远地点高度为________km。答案：200；35786解析：标准GTO近地点200km，远地点35786km，倾角约27°。38.2024年，我国“双曲线三号”火箭首次采用________发动机，实现推力深度调节至________%。答案：液氧甲烷；40解析：双曲线三号一级7台“焦点一号”液氧甲烷机，节流下限40%。39.飞机机翼的“后掠角”主要用来提高________数，延缓________的产生。答案：临界马赫；激波解析：后掠降低有效马赫数，推迟激波出现，减小波阻。40.2025年，欧洲“赫拉”小行星探测器将测量“迪迪莫斯”双星系统的________，以评估________撞击效果。答案：质量与密度；DART解析：赫拉为DART后续任务，精确测定双星质量、密度，验证动能撞击偏转效果。41.2024年，我国“超导量子”雷达试验中，利用________态光子的纠缠特性，实现________dB的噪声抑制。答案：纠缠；6解析：中电科38所实验采用1550nm纠缠光子对，噪声基底降低6dB。42.2025年，我国“新一代”载人火箭“长征十”近地轨道运力为________吨，月轨运力为________吨。答案：70；27解析：官方数据：长征十捆绑构型LEO70t，TLI27t。43.2024年，国际航空运输协会（IATA）将可持续航空燃料（SAF）定义为源自________资源、生命周期碳排放较传统航油降低________%以上的替代燃料。答案：可再生；80解析：IATA2024年修订标准，要求SAF生命周期减排≥80%。44.2025年，我国“风云五号”气象卫星采用________轨道，轨道高度为________km。答案：晨昏；836解析：晨昏轨道保证固定光照，高度836km为业务数值。45.2024年，我国“电磁弹射”微重力实验装置在________省建成，最大微重力水平达________g。答案：山东；10⁻⁵解析：济南装置采用电磁抛射，舱体自由飞行400m，微重力10⁻⁵g，持续时间4s。五、简答题（每题10分，共30分）46.简述2025年我国“可重复使用”运载火箭实现陆上回收的关键技术，并对比海上回收的优劣。答案：（1）关键技术：①栅格舵：高超声速再入段提供气动控制，滚转稳定，舵面采用钛合金3D打印，耐温1100℃。②发动机多次启动：YF100M液氧煤油机支持3次点火，首次减速反推，第二次着陆前缓冲，第三次安全余量。③高精度导航：北斗＋惯导＋雷达组合，落点圆概率误差<10m。④轻质隔热：箭体环向铺设气凝胶＋酚醛布，防热质量占比<3%。⑤折叠支腿：碳纤复合材料腿，展开时间0.8s，缓冲行程1.2m，吸收能量8MJ。（2）陆上回收优劣：优：无需调派海上平台，回收周期短；箭体无需防腐冲洗，可快速二次发射；落区可控，数据回收完整。劣：落区需提前疏散，对人口密度要求高；再入横程大，需额外燃料；地面冲击载荷高，结构疲劳更大。对比：海上回收落区自由，燃料节省10%，但受海况限制，回收后需淡水洗盐，周期增加7–10天。47.说明“超音速燃烧冲压发动机”在飞行试验中面临的“热管理”难题及2024年后最新解决方案。答案：（1）难题：①燃烧室热流>5MW/m²，驻点温度超3000K，传统再生冷却已接近极限。②燃料停留时间<3ms，冷却通道过长导致裂解结焦，堵塞喷孔。③机身一体化结构热膨胀不匹配，产生毫米级间隙，引起“热密封”失效。（2）最新方案：①超临界碳氢燃料冷却：将JP7加压至7MPa，温度升至550℃，利用裂解吸热>2MJ/kg，同时抑制结焦添加质量分数0.5%的氢气。②多孔发汗冷却：燃烧室壁采用Inconel625激光选区熔化，构建0.2mm微孔，燃料渗出形成气膜，热流降低40%。③热障涂层：在铜合金内壁喷涂La₂Zr₂O₇/YSZ双层陶瓷，表面温度下降300℃。④形状记忆合金密