2025年航天科技知识考试真题及答案

2025年航天科技知识考试练习题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.我国新一代载人运载火箭采用“通用化、系列化、组合化”设计理念，其芯一级发动机采用的是以下哪种推进剂组合？A.液氧煤油B.液氢液氧C.液氧甲烷D.偏二甲肼/四氧化二氮答案：A（新一代载人火箭芯一级采用YF-100K液氧煤油发动机，具备更高推重比和重复使用潜力）2.2024年发射的“夸父二号”太阳探测卫星的主要科学目标是？A.观测太阳黑子活动周期B.研究日冕物质抛射（CME）的起源和传播C.探测太阳风与地球磁层的相互作用D.分析太阳内部核反应过程答案：B（“夸父二号”搭载先进的全日面矢量磁像仪和莱曼阿尔法太阳望远镜，重点研究CME的触发机制与传播规律）3.以下哪项是可重复使用火箭回收过程中“栅格舵”的核心作用？A.提供主推力用于减速B.调整箭体姿态并控制下落轨迹C.减少大气摩擦产生的热量D.增强箭体结构强度答案：B（栅格舵通过空气动力学力矩调整箭体姿态，配合发动机反推实现精确着陆）4.嫦娥六号任务中，我国首次从月球背面采集的月壤样本主要用于研究？A.月球内部岩浆活动历史B.月球水冰分布与资源利用潜力C.月球表面宇宙辐射环境D.地月系统早期碰撞事件答案：D（月球背面保存了更原始的地质记录，其月壤可揭示40亿年前地月系统大碰撞事件的细节）5.北斗三号全球卫星导航系统中，部署在倾斜地球同步轨道（IGSO）的卫星主要功能是？A.增强极地地区覆盖B.提供区域高精度定位C.弥补静止轨道卫星的覆盖盲区D.实现全球短报文通信答案：C（IGSO卫星轨道倾角约55°，周期与地球自转同步，可覆盖中低纬度地区的高仰角区域，弥补GEO卫星在非静止区域的覆盖不足）6.天问二号任务将实施“近地小行星采样返回+主带彗星探测”，其选择的目标小行星是？A.2016HO3B.162173RyuguC.2000SG344D.101955Bennu答案：C（2000SG344是一颗富碳近地小行星，含水合矿物，对研究太阳系早期挥发性物质演化具有重要价值）7.空间站再生生保系统中，电解制氧技术的核心反应式是？A.2H₂O→2H₂↑+O₂↑（电解）B.4KO₂+2CO₂→2K₂CO₃+3O₂↑C.2H₂+O₂→2H₂O（催化反应）D.CO₂+4H₂→CH₄+2H₂O（萨巴捷反应）答案：A（电解水制氧是再生生保系统的氧气主要来源，通过电能将水分解为氧气和氢气）8.以下哪种航天器需要依靠大椭圆轨道（如霍曼转移轨道）实现星际转移？A.从低地球轨道（LEO）到地球静止轨道（GEO）的通信卫星B.从地球到火星的探测器C.近地轨道空间站D.太阳同步轨道气象卫星答案：B（霍曼转移轨道是星际航行中最省能量的转移方式，通过两次变轨实现行星间转移）9.2024年发射的“澳门科学一号”卫星主要用于观测？A.地球电离层与磁层耦合现象B.全球海洋表面温度C.大气二氧化碳浓度D.陆地生态系统碳储量答案：A（该卫星搭载磁场探测载荷和等离子体探测载荷，研究空间天气对地球电磁环境的影响）10.我国首型固体捆绑运载火箭“长征六号改”的最大近地轨道（LEO）运载能力是？A.4吨B.7吨C.10吨D.12吨答案：B（长征六号改采用2枚1.2米直径固体助推器+1枚液体芯级，LEO运载能力提升至7吨）11.以下哪项是月球永久阴影区（PSRs）的典型特征？A.表面温度长期低于-200℃B.存在活跃的月震活动C.月壤中富含铁镁质矿物D.太阳光入射角始终大于60°答案：A（永久阴影区因地形遮挡无法接收阳光，温度极低，可能保存水冰等挥发性物质）12.深空探测器常用的“放射性同位素热电发生器（RTG）”利用的是哪种能量转换原理？A.核裂变链式反应B.放射性同位素衰变产生的热量转化为电能C.太阳能光伏效应D.等离子体磁流体发电答案：B（RTG通过钚-238等同位素的衰变热，经温差电偶转换为电能，适用于远离太阳的深空环境）13.以下哪项技术是载人飞船返回舱“黑障”期间实现通信的关键？A.超高频（UHF）中继通信B.等离子体鞘套穿透技术C.卫星导航信号增强D.激光通信答案：B（返回舱高速再入时，周围空气电离形成等离子体鞘套，阻断无线电信号；通过优化天线设计、调整通信频率或采用等离子体控制技术实现“黑障”通信）14.2023年发射的“中星26号”高通量卫星采用的关键技术是？A.电推进轨道转移B.多波束相控阵天线C.激光星间链路D.柔性太阳翼答案：B（中星26号采用高频段多波束技术，单星容量超100Gbps，支持航空、航海等移动场景的高速互联网接入）15.以下哪种火箭发动机属于“爆震发动机”的范畴？A.脉冲爆震发动机（PDE）B.液氧液氢发动机C.固体火箭发动机D.离子电推进器答案：A（脉冲爆震发动机利用爆震波产生推力，热效率高于传统火箭发动机，是未来可重复使用运载器的潜在动力）二、填空题（每空1分，共20分）1.我国首艘可重复使用试验航天器于____年完成在轨试验，验证了____技术（如热防护、再入控制等）。答案：2022；航天器再入返回与复用2.国际空间站（ISS）的设计寿命原定为____年，目前已延长至____年（截至2025年）。答案：15；20303.嫦娥七号任务将在月球南极地区部署____探测仪，目标是寻找____的直接证据。答案：月表水；月壤中挥发分（或水冰）4.天问一号任务实现了“绕、着、巡”三合一，其着陆点位于火星____平原南部，该区域被认为是____的古海洋沉积区。答案：乌托邦；远古时期5.长征五号B运载火箭的近地轨道（LEO）运载能力不低于____吨，主要用于____的发射任务。答案：25；空间站舱段6.太阳同步轨道的特点是轨道平面绕地球自转轴的进动角速度与____同步，常用于____卫星（如资源普查、气象观测）。答案：太阳视运动；对地观测7.航天器热控系统中，____用于被动散热（如辐射器），____用于主动控温（如电加热器）。答案：热辐射；温度调节装置8.月球样品研究表明，月壤中含有____（一种核聚变燃料），其储量若开发可满足地球____年的能源需求。答案：氦-3；上万年9.我国“鸿雁”全球卫星通信星座计划部署____颗低轨卫星，实现____通信覆盖。答案：300；全球无死角10.深空探测中，“引力弹弓”效应通过____获得速度增量，典型应用案例是____探测器（如旅行者号、朱诺号）。答案：行星引力场；外行星三、简答题（每题8分，共40分）1.简述液氧甲烷发动机相较于液氧煤油发动机的优势，并说明其在可重复使用火箭中的应用前景。答案：液氧甲烷发动机的优势：①甲烷来源广泛（可通过地外资源原位制备，如火星CO₂与水反应）；②甲烷冰点（-182℃）高于液氧（-218℃），低温存储更易控制；③燃烧产物无积碳，发动机重复使用时维护成本低。应用前景：可重复使用火箭需多次点火和长时间工作，液氧甲烷发动机的低积碳、易维护特性契合复用需求；未来载人登火任务中，可利用火星资源制备甲烷/液氧推进剂，实现“地火往返”的原位补给，降低任务成本。2.空间站再生生保系统包含哪些核心子系统？其对长期载人航天的意义是什么？答案：核心子系统：①电解制氧系统（水分解制氧）；②二氧化碳去除系统（如分子筛吸附、胺吸收）；③尿液/汗液回收系统（蒸馏、过滤净化为再生水）；④萨巴捷反应系统（CO₂与氢气反应生成水和甲烷，回收氢元素）。意义：再生生保系统将水、氧气等物资循环利用率提升至90%以上，大幅减少地面补给需求，是支撑空间站数年甚至数十年长期驻留的关键技术；同时为未来载人登月、登火等超远距离任务提供物资自给解决方案。3.太阳探测卫星为何需要采用“日地拉格朗日L1点”轨道？该轨道有何独特优势？答案：L1点是日地系统中引力平衡的位置（距地球约150万公里），位于太阳与地球连线上。优势：①卫星可连续观测太阳，无地球遮挡（避免日蚀）；②轨道稳定，只需少量推进剂维持位置；③能提前监测太阳爆发活动（如CME），为地球空间天气预报提供预警时间（约40分钟至1小时），保障卫星、航天员及地面电网安全。4.月壤与地球土壤的主要区别有哪些？我国嫦娥系列任务采集的月壤为哪些科学研究提供了关键数据？答案：区别：①月壤无有机质和生物活动痕迹；②富含太阳风注入的氢、氦等轻元素；③含有大量玻璃质微珠（陨石撞击熔融形成）；④主要成分为硅酸盐矿物（如斜长石、辉石），无黏土矿物。科学价值：①通过月壤同位素测年，精确限定月球岩浆活动停止时间（如嫦娥五号样本证实月球20亿年前仍有火山活动）；②分析太阳风成分，研究太阳演化历史；③月壤中挥发分（如水分子）含量与分布，为月球基地水资利用提供依据；④月壤力学特性（如颗粒大小、摩擦系数）为月球车、着陆器设计提供参数。5.商业航天与传统航天的主要差异体现在哪些方面？举例说明我国商业航天的代表性成果。答案：差异：①研发模式：商业航天采用“快速迭代、成本控制”，传统航天强调“高可靠性、长周期验证”；②资金来源：商业航天依赖社会资本（如风险投资、企业自筹），传统航天以政府投入为主；③任务目标：商业航天更注重市场需求（如卫星互联网、太空旅游），传统航天侧重国家战略（如载人航天、深空探测）。代表性成果：①蓝箭航天“朱雀二号”成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭（2023年）；②星网锐捷“吉利星座”完成首批低轨通信卫星发射，推动车联网太空段建设；③九州云箭“龙云”80吨级液氧甲烷发动机通过全系统热试，性能指标达到国际先进水平。四、论述题（共1题，30分）结合我国航天科技发展规划（2021-2035），论述重型运载火箭（如长征九号）对我国航天强国建设的战略意义，并分析其关键技术挑战。答案：战略意义：①支撑深空探测重大工程：长征九号设计LEO运载能力150吨、地月转移轨道（LTO）50吨，可直接发射载人登月飞船（无需多次交会对接）、火星采样返回探测器（携带更大载荷），甚至支持小行星防御任务（发射大质量动能撞击器）。②推动载人航天向深空拓展：为载人登火（需百吨级飞船）、月球基地建设（运输舱段、设备、物资）提供运力保障，是实现“载人月球探测工程”“行星探测工程”的基础。③牵引高端技术突破：重型火箭涉及大推力发动机（如500吨级液氧煤油发动机）、大直径箭体制造（9.5米级贮箱）、先进热防护材料等技术，其研发将带动材料科学、精密制造、计算机仿真等领域进步，形成产业链升级。④提升国际航天话语权：当前全球仅美国“星舰”（近地轨道超150吨）、SLS（95吨）等少数重型火箭立项，长征九号的成功研制将使我国成为唯一具备百吨级近地轨道运力的国家之一，增强在国际航天合作中的主导权。关键技术挑战：①大推力发动机技术：芯一级需多台500吨级液氧煤油发动机并联（如4台YF-130），需解决发动机高频燃烧不稳定、大流量涡轮泵设计、多机并联推力调节与故障冗余等问题。②大直径箭体结构：9.5米级箭体需采用新型铝锂合金或复合材料，解决超大直径贮箱焊接变形、低温下材料韧性保持（液氢-253℃环境）等难题，同时突破公路/铁路运输限制（需海运或专用运输通道）。③高精度导航与控制：重型火箭起飞质量超4000吨，飞行中箭体弹性振动更显著，需开发自适应制导算法、高精度惯性导航系统（如光纤陀螺+星敏感器组合导航），确保入轨精度。④热防护与再入技术：若发展可重复使用型，需解决超高速再入时的