2025年航天科技知识考试试题带答案

2025年航天科技知识考试试题带答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列航天器中，属于载人航天器的是：A.风云三号气象卫星B.天舟七号货运飞船C.神舟十八号载人飞船D.嫦娥七号月球探测器答案：C2.地球同步轨道的轨道周期为：A.12小时B.24小时C.36小时D.48小时答案：B3.霍尔电推进器的工作原理主要基于：A.化学燃料燃烧产生推力B.等离子体在电磁场中加速C.核裂变反应释放能量D.太阳能光伏板直接供电答案：B4.中国新一代载人运载火箭“长征十号”的近地轨道运载能力约为：A.25吨B.50吨C.70吨D.100吨答案：C（注：根据2023年中国航天科技集团公布的载人登月工程规划，长征十号近地轨道运力约70吨，地月转移轨道运力约27吨）5.月球表面的“冷阱”区域指的是：A.永久阴影区，温度低于-230℃B.月海底部的低温盆地C.月球两极的环形山边缘D.太阳照射角度小于10°的区域答案：A6.火星探测中，“气动捕获”技术的主要目的是：A.减少探测器进入火星轨道的燃料消耗B.提高着陆器的着陆精度C.增强探测器的通信能力D.延长探测器的工作寿命答案：A7.空间站再生生保系统中，电解制氧的原料是：A.压缩氧气罐B.宇航员呼出的二氧化碳C.回收的尿液和冷凝水D.舱外采集的稀薄大气答案：C（通过将尿液、汗液等回收水电解为氢气和氧气）8.小行星采样返回任务中，“触地即走”（Touch-and-Go）采样方式的特点是：A.探测器与小行星表面接触时间小于1秒B.需要在小行星表面钻孔获取深层样本C.利用机械臂抓取直径超过10厘米的岩石D.通过爆炸产生的冲击波收集样本答案：A9.量子通信卫星的核心功能是：A.实现超光速信息传输B.建立绝对安全的密钥分发链路C.大幅提升通信带宽D.替代传统射频通信答案：B10.太阳同步轨道的主要应用场景是：A.气象观测与资源普查B.电视直播与导航定位C.深空探测与星际通信D.载人航天与空间站对接答案：A11.可重复使用火箭的“热再入”回收方式中，关键技术不包括：A.发动机多次启动B.防热材料耐超高温C.高精度着陆导航D.箭体结构轻量化答案：D（轻量化是设计要求，但非热再入回收的关键技术）12.国际月球科研站（ILRS）的参与国家不包括：A.中国B.俄罗斯C.美国D.沙特阿拉伯答案：C（截至2024年，ILRS由中国、俄罗斯主导，联合巴西、南非、沙特等国，美国主导阿尔忒弥斯计划）13.火星大气的主要成分是：A.氮气（78%）B.二氧化碳（96%）C.氧气（21%）D.甲烷（5%）答案：B14.航天器热控系统中，“相变材料”的作用是：A.反射太阳辐射B.吸收或释放潜热调节温度C.增强结构强度D.屏蔽宇宙辐射答案：B15.探月工程四期中，嫦娥七号的主要任务是：A.实现载人登月B.开展月球南极水冰探测C.建立月面永久基地D.采样返回月壤答案：B（嫦娥六号已完成月背采样返回，嫦娥七号聚焦南极水冰与资源勘探）二、填空题（每空1分，共20分）1.中国空间站“天宫”的基本构型由天和核心舱、问天实验舱和______实验舱组成。答案：梦天2.火箭发动机的比冲是指______与推进剂重量流量的比值，单位为秒。答案：推力3.地球静止轨道的轨道高度约为______公里（精确到百位）。答案：360004.火星探测任务中，“绕、落、巡”之后的下一个阶段目标通常是______。答案：采样返回5.卫星导航系统中，原子钟的精度直接影响定位误差，目前星载原子钟的日漂移量可低于______纳秒。答案：1（或0.1，根据最新技术发展）6.月球表面的重力加速度约为地球的______分之一。答案：六7.电推进器按工质加速方式可分为静电式、电磁式和______式三类。答案：电热8.中国首颗太阳探测科学卫星是______，于2022年发射。答案：羲和号9.深空探测中，“引力弹弓”效应利用行星的______为探测器加速。答案：轨道速度（或引力场）10.空间站舱外航天服的最高工作压力通常为______千帕（kPa）。答案：40（或40-50，常见设计值）11.小行星防御技术中，“动能撞击”是指通过高速撞击改变小行星的______。答案：轨道（或运行轨迹）12.月基天文观测的优势包括无大气干扰、______和超长观测窗口。答案：低辐射背景（或稳定温度环境）13.可重复使用火箭的典型回收方式包括垂直降落回收和______回收。答案：伞降（或空中网捕，目前主要为垂直降落）14.航天器的“辐射剂量”单位是______，用于衡量电离辐射对材料或生物体的影响。答案：戈瑞（Gy）15.载人登月任务中，从地球到月球的转移轨道称为______轨道。答案：地月转移16.卫星通信中，Ka频段的频率范围是______GHz（写出范围）。答案：26.5-4017.火星着陆过程中，“进入-下降-着陆”（EDL）阶段的关键减速装置包括防热大底、______和反推发动机。答案：降落伞18.中国商业航天代表性企业“蓝箭航天”的主力液体火箭是______。答案：朱雀二号19.航天育种的原理是利用空间辐射、微重力等环境诱导生物______发生变异。答案：基因20.太阳活动周期约为______年，极大期时会增加航天器的辐射风险。答案：11三、简答题（每题6分，共30分）1.简述太阳同步轨道的定义及其在遥感卫星中的应用优势。答案：太阳同步轨道是轨道平面进动角速度与太阳视运动角速度一致的轨道（约0.9856°/天），轨道高度通常在600-1000公里。应用优势：①同一地区的过境时间固定（如上午10点），便于获取稳定光照条件的遥感图像；②轨道覆盖全球，适合气象、资源、环境监测等需要重复观测的任务；③卫星可长期对特定区域进行周期性扫描，数据可比性强。2.说明载人航天器与无人航天器在生命保障系统上的主要差异。答案：①载人航天器需提供氧气、水、食物等生存资源，无人航天器无需；②载人系统需处理宇航员代谢产物（如二氧化碳、尿液），包括二氧化碳去除（通过氢氧化锂或分子筛）、尿液回收（蒸馏/膜过滤）；③需维持适宜的温度（18-26℃）、湿度（30-70%）和气压（约101kPa），无人航天器环境控制要求较低；④需考虑人体健康防护（如辐射屏蔽、微重力对抗措施），无人航天器无此需求。3.分析可重复使用火箭相比一次性火箭的成本优势与技术挑战。答案：成本优势：①减少箭体制造材料消耗（如猎鹰9号一级重复使用次数达15次以上）；②降低发射准备时间（从数月缩短至数周）；③减少废弃火箭残骸的环境影响。技术挑战：①发动机多次启动可靠性（需承受高温高压循环冲击）；②再入热防护（返回时需承受3000℃以上高温，需新型烧蚀材料或可重复防热瓦）；③高精度软着陆控制（需GNC系统实时调整姿态，误差小于10米）；④箭体结构疲劳寿命管理（重复使用后需检测关键部位裂纹）。4.简述月球水冰探测的科学意义与主要技术手段。答案：科学意义：①揭示月球演化历史（水冰可能来自彗星撞击或太阳风注入）；②为月球基地提供资源（水可分解为氢氧作为推进剂，支持长期驻留）；③研究太阳系水的分布与起源。技术手段：①光谱探测（通过红外光谱仪检测水的特征吸收峰）；②中子探测（利用中子谱仪测量氢元素丰度，间接推断水冰含量）；③直接采样（如嫦娥七号计划使用机械臂钻取月壤，通过质谱仪分析成分）；④雷达探测（低频雷达穿透月壤，识别水冰反射特征）。5.说明量子通信卫星在航天领域的应用场景与技术优势。答案：应用场景：①航天器与地面间的安全通信（如军事卫星、载人飞船的密钥传输）；②深空探测器与地球的长距离保密通信（传统加密易被截获）；③卫星星座间的量子密钥分发（构建天基量子通信网络）。技术优势：①基于量子不可克隆定理，窃听必然留下痕迹，实现无条件安全；②可突破传统射频通信的带宽限制（理论上支持无限密钥量）；③对通信距离不敏感（已实现千公里级星地量子通信）。四、论述题（每题10分，共20分）1.结合2025年前后全球航天发展趋势，论述载人登月任务需要突破的关键技术及其战略意义。答案：关键技术：①新一代载人运载火箭（需具备地月转移轨道25吨以上运力，如中国长征十号、美国SLS）；②载人月球着陆器（需解决月面软着陆、月地返回轨道设计，如嫦娥十号着陆器）；③月面生存支持系统（需开发小型化再生生保系统，水、氧气循环利用率超95%；抗辐射、耐极端温差（-180℃至120℃）的舱外服）；④地月通信中继（需部署月球背面通信卫星，如中国“鹊桥”二号，确保登月舱与地面实时通信）；⑤月面资源利用（如提取月壤中的氦-3、制备建筑材料，为长期驻留奠基）。战略意义：①科学层面：深化对月球地质演化、地月系统起源的认知，为火星等深空探测积累经验；②技术层面：推动高推重比发动机、先进材料（如碳基复合材料）、智能自主控制等技术突破；③经济层面：培育月球资源开发产业链（如氦-3核聚变燃料、月面旅游），拉动航天制造、信息技术等产业升级；④国际层面：提升国家航天话语权（如主导国际月球科研站），增强科技软实力。2.分析商业航天对传统航天模式的变革与未来发展方向。答案：变革表现：①模式创新：从“政府主导”转向“政府+商业”协同（如NASA通过CCP计划委托SpaceX、波音开发载人龙飞船、星际客机）；②成本降低：可重复使用火箭（猎鹰9号单次发射成本从6200万美元降至约2000万美元）、批量化生产（如OneWeb卫星年产超500颗）大幅降低进入空间门槛；③技术迭代加速：商业公司采用敏捷开发模式（如蓝箭航天朱雀二号从立项到首飞仅4年），比传统航天周期缩短30%以上；④应用拓展：从“国家任务”延伸至卫星互联网（星链）、太空旅游（维珍银河亚轨道飞行）、太空制造（微重力环境下生产高纯度晶体）等新兴领域。未来方向：①