2025年航天有关的考试题及答案

2025年航天有关的考试题及答案一、单项选择题（每题3分，共30分）1.2025年12月，我国计划实施的嫦娥七号任务中，着陆器携带的“月面中子与辐射剂量探测仪”的核心科学目标是：A.分析月壤化学成分B.探测月表水冰分布C.测量月面磁场强度D.监测太阳风粒子通量2.天问二号任务作为我国首次近地小行星采样返回任务，其目标小行星“2016HO3”的主要科学研究价值在于：A.保留太阳系原始物质信息B.验证深空自主导航技术C.测试新型电推进系统效率D.研究小行星轨道共振现象3.2025年我国空间站“天宫”将完成扩展舱段发射，新增的“梦天二号”实验舱重点支持的研究领域是：A.微重力流体物理与燃烧科学B.空间生命科学与生物技术C.空间材料科学与制造D.空间天文与地球观测4.长征十号运载火箭作为我国新一代载人火箭，其近地轨道（LEO）运载能力设计指标为：A.25吨B.50吨C.70吨D.100吨5.2025年商业航天领域，某民营企业研制的“天梭-3”可重复使用火箭完成第5次回收试验，其采用的关键技术不包括：A.栅格舵高空姿态控制B.液氧甲烷发动机变推力C.热防护系统快速翻新D.星载激光通信终端6.月面长期驻留需要解决的关键问题中，不属于环境适应性挑战的是：A.昼夜温差（-180℃~120℃）B.宇宙辐射剂量（年剂量约0.6~1.2Gy）C.月尘对设备密封的影响D.地月通信延迟（约2.5秒）7.2025年国际月球科研站（ILRS）合作中，我国与欧洲空间局（ESA）联合研制的“月面移动实验室”主要搭载的载荷是：A.中子谱仪与挥发性物质分析仪B.多光谱相机与地形测绘雷达C.月震仪与热流探针D.等离子体分析仪与磁强计8.小行星采样返回任务中，“接触-采集-脱离”（TAGSAM）过程的核心风险控制指标是：A.机械臂末端定位精度（±5mm）B.采样机构密封性能（漏率＜1×10⁻⁹Pa·m³/s）C.探测器与小行星相对速度（≤0.1m/s）D.采样容器温控范围（-40℃~50℃）9.2025年我国首颗太阳极轨探测卫星“夸父二号”的科学目标是：A.观测太阳日冕物质抛射（CME）全生命周期B.绘制太阳全球磁场分布图C.研究太阳风与地球磁层相互作用D.监测太阳耀斑高能粒子辐射10.载人登月任务中，月面上升器与轨道器的交会对接需解决的特殊问题是：A.低重力环境下的燃料管理B.月球轨道光照条件变化C.地月通信延迟对控制指令的影响D.以上均是二、填空题（每空2分，共20分）1.嫦娥七号任务将首次在月球______（区域）开展系统探测，目标之一是获取月表水冰的______（存在形式）与______（空间分布）数据。2.天问二号探测器采用______（推进方式）完成小行星转移轨道修正，其有效载荷包括______（至少2种）。3.2025年我国空间站将实施“空间量子密钥分配”实验，该实验的核心目的是验证______（技术）在______（环境）下的可靠性。4.商业航天“一箭多星”发射中，“智能分配器”需解决的关键问题是______（技术）和______（管理）。5.月面基地概念设计中，“原位资源利用”（ISRU）的优先开发资源是______（物质）和______（能源）。三、简答题（每题10分，共40分）1.简述嫦娥七号任务中“月面微型生态舱”实验的科学意义与技术难点。2.分析天问二号任务相比嫦娥五号采样返回的技术升级点（至少4项）。3.说明2025年我国空间站“空间冷原子钟”实验对基础物理研究的价值。4.结合2025年商业航天发展现状，论述“低成本运载火箭”对航天产业生态的影响。四、计算题（20分）2025年某商业火箭公司计划发射一颗近地轨道卫星（轨道高度500km，倾角45°），火箭一子级采用液氧甲烷发动机，海平面推力2000kN，比冲310s；二子级采用真空推力500kN，比冲360s。假设火箭总质量450吨，一子级质量350吨（含推进剂320吨），二子级质量80吨（含推进剂70吨），卫星质量20吨。忽略空气阻力与重力损失，计算该火箭能否将卫星送入目标轨道（已知近地轨道速度约7.6km/s）。五、综合分析题（40分）2025年是我国“探月工程四期”与“行星探测工程”的关键年，嫦娥七号（月球南极探测）、天问二号（小行星采样返回）、载人登月预研任务同步推进。请结合我国航天发展战略，从科学目标、技术验证、国际合作三个维度，分析这三项任务的协同意义，并指出可能面临的共性挑战。答案与解析一、单项选择题1.B（月面中子探测仪通过中子通量变化反演水冰含量，是嫦娥七号“找水”的核心载荷）2.A（近地小行星因轨道靠近地球，可能保留太阳系早期未分异物质，对研究行星形成有重要价值）3.B（“梦天二号”实验舱新增生物培养模块，重点支持空间干细胞研究与作物育种）4.C（长征十号设计LEO运载能力70吨，地月转移轨道（TLI）约27吨，满足载人登月需求）5.D（可重复使用火箭回收关键技术为姿态控制、发动机变推力、热防护翻新；激光通信属有效载荷技术）6.D（地月通信延迟属通信技术问题，非环境适应性挑战）7.A（欧空局在挥发性物质分析领域有优势，联合载荷聚焦月壤中水冰与有机物探测）8.C（小行星引力极弱，相对速度过大会导致探测器被弹开或撞击，需严格控制在0.1m/s以内）9.B（“夸父二号”采用极轨轨道，目标是首次获取太阳两极磁场数据，补全全球磁场图）10.D（低重力导致燃料晃动，月球轨道无地球阴影参考，通信延迟影响实时控制，均需解决）二、填空题1.南极艾特肯盆地；赋存状态；丰度2.电推进；光学导航相机、X射线荧光光谱仪3.量子通信；微重力与辐射4.多星分离时序控制；轨道碰撞规避5.月壤（提取氧气/水）；太阳能（或月壤氦-3）三、简答题1.科学意义：通过密闭生态舱内植物、微生物的月面生存实验，验证地外环境下人工生态系统的物质循环能力，为未来长期驻留提供生物支持技术依据。技术难点：月面极端温差下的舱体保温；低气压（月面约10⁻¹⁰Pa）环境的密封设计；微重力对植物向光性、水分运输的影响控制；有限体积内碳氧循环效率（需CO₂浓度≤0.5%）。2.技术升级点：①小行星轨道动力学更复杂（需自主导航修正）；②采样目标为松散rubble-pile结构（需软接触防逃逸技术）；③探测器需经历更长时间深空环境考验（热控、辐射防护要求更高）；④返回地球时再入速度达12~14km/s（需新一代碳基烧蚀防热材料）；⑤新增原位光谱分析与样本环境记录（保存小行星原始温压信息）。3.价值：空间冷原子钟利用激光冷却原子技术，实现10⁻¹⁸量级的频率稳定度，可验证广义相对论中的引力红移效应（验证不同引力势下时间流逝差异）；为深空导航提供更精确的时间基准（定位误差从千米级降至百米级）；支持基础物理常数（如精细结构常数α）的长期监测，探索其是否随时间变化。4.影响：①降低进入空间成本（液氧甲烷火箭单次发射成本降至5000万元以下），推动微小卫星星座（如低轨通信、遥感）规模化部署；②倒逼传统航天企业优化流程（如采用3D打印、模块化设计），提升产业整体效率；③促进技术跨界融合（如AI自主任务规划、物联网火箭健康监测）；④培育商业发射服务市场（吸引卫星运营商、科研机构采用定制化发射）；⑤带动上下游产业链（如高性能材料、精密制造、航天保险）发展，形成“需求-研发-应用”良性循环。四、计算题解：（1）计算火箭总Δv（齐奥尔科夫斯基公式：Δv=v_e·ln(m0/m1)，v_e=g0·Isp）-一子级：v_e1=9.8×310=3038m/s，m01=450t，m11=450-320=130tΔv1=3038×ln(450/130)≈3038×1.252≈3805m/s-二子级：v_e2=9.8×360=3528m/s，m02=130t（一子级分离后总质量=130t=二子级80t+卫星20t？需修正：实际一子级分离后，剩余质量为二子级+卫星=80+20=100t，其中二子级推进剂70t，结构质量10t，故m02=100t（80t二子级+20t卫星），m12=100-70=30t（二子级结构10t+卫星20t）Δv2=3528×ln(100/30)≈3528×1.204≈4247m/s总Δv=3805+4247≈8052m/s>7600m/s（目标轨道速度）结论：该火箭能将卫星送入目标轨道（考虑实际重力损失与空气阻力后仍有冗余）。五、综合分析题协同意义：-科学目标：嫦娥七号（月球南极水冰/地质演化）、天问二号（小行星原始物质）、载人登月预研（月面驻留技术）共同构建“地月空间-近地天体”的立体探测体系，覆盖从行星形成（小行星）到卫星演化（月球）的关键科学问题，为太阳系起源理论提供多维度数据支撑。-技术验证：三项任务共享多项关键技术，如高精度深空自主导航（嫦娥七号月背通信、天问二号小行星接近）、轻量化热防护材料（月球返回与小行星返回再入）、原位资源利用（月壤制氧与小行星水提取），技术成果可交叉应用，降低研发成本。-国际合作：嫦娥七号与俄罗斯、ESA联合载荷，天问二号与NASA共享小行星轨道数据，载人登月预研参与ILRS多边协议，通过任务协同提升我国在国际航天事务中的话语权，推动技术标准互认。共性挑战：-深空测控：月球南极与小行星轨道均超出地球静止轨道测控范围，需依赖“天链”中继卫星与甚长基线干涉（VLBI）技术，对测控网覆盖能力提出更高要求。-极端环境适应：月球南极永久阴影区低温（-240℃）