2025年科学航天知识题库及答案

2025年科学航天知识题库及答案1.2025年，中国长征系列火箭中首次实现“三平一垂”（水平转运、水平测试、水平对接、垂直总装）发射模式的是哪型火箭？其采用该模式的主要优势是什么？答案：长征-10H火箭。主要优势包括：缩短发射准备周期（从传统的20天以上缩短至7-10天）、降低对发射场塔架的依赖、提升多任务并行发射能力；水平测试环境更稳定，可减少箭体结构变形风险，提高测试数据可靠性。2.2025年国际空间站（ISS）计划完成最后一次载人轮换任务，接替其部分功能的中国空间站“天宫”此时已完成哪两个扩展舱段的发射？这两个舱段分别搭载了哪些关键科学实验载荷？答案：2025年，中国空间站已完成“巡天”光学舱和“梦天”扩展舱Ⅱ的发射。“巡天”光学舱搭载2米口径巡天空间望远镜（CSST），配备大视场相机、多通道成像仪等，覆盖从紫外到近红外波段，分辨率与哈勃望远镜相当但视场大300倍；“梦天”扩展舱Ⅱ搭载微重力流体物理实验柜、空间材料制备实验柜（新增高温熔体实验模块）、空间生命生态实验柜（支持小型哺乳动物长期培养）。3.2025年执行的“嫦娥七号”任务中，首次在月球南极区域部署的“极寒生存型”月面探测车，其热控系统采用了哪两种创新技术？该区域为何被选为探测重点？答案：热控系统创新技术：①相变储能材料（PCM）与同位素热源（RHU）耦合设计，利用钚-238衰变产热补充夜间极低温（-240℃）能量消耗；②可展开式太阳集热板，通过曲面反射镜聚焦阳光提升局部温度。选择月球南极的原因：永久阴影区可能存在水冰（经“嫦娥五号”光谱分析确认局部氢含量超100ppm），可作为未来载人基地的水和燃料资源；极区地形复杂（如沙克尔顿撞击坑），保留了太阳系早期撞击历史的完整记录。4.2025年投入使用的“天问二号”探测器，其主任务是对近地小行星2016HO3进行采样返回。该任务采用的“触碰-采集-脱离”（TAGSAM）技术相比传统采样有何改进？采样容器为何需具备“超净密封”能力？答案：改进点：①机械臂末端集成激光测高仪与视觉导航系统，可在距离小行星表面10厘米内实现毫米级定位；②采样头采用多孔泡沫金属结构，通过高速氮气脉冲吹起表层物质（避免机械挖掘扰动深层样本），采样效率提升至90%以上。超净密封能力要求：小行星样本可能含有太阳系形成初期的挥发性有机物（如氨基酸前体），需隔绝地球大气中的水、氧气及微生物污染，容器内壁镀有100纳米厚的金膜，密封后内部压强低于10^-9帕，确保样本成分在返回后可精准分析。5.2025年，商业航天公司“蓝箭航天”的“朱雀三号”火箭完成首次入轨发射，其采用的“天鹊-21”液氧甲烷发动机突破了哪三项关键技术？液氧甲烷推进剂相比传统液氧煤油的主要优势是什么？答案：关键技术突破：①全流量分级燃烧循环（双预燃室设计），比冲提升至385秒（传统分级燃烧发动机约360秒）；②3D打印涡轮泵（叶轮流道精度达±0.05毫米），重量减轻30%；③自生增压系统（利用发动机余热汽化部分推进剂，省去高压气瓶），系统复杂度降低40%。液氧甲烷优势：甲烷在火星大气中可通过萨巴捷反应（CO₂+H₂→CH₄+H₂O）原位制备，适合深空探测任务；甲烷冰点（-182℃）高于液氧（-218℃），火箭发射前推进剂加注时间可延长至72小时（液氧煤油仅24小时），任务灵活性更高；燃烧产物无积碳，发动机重复使用次数可达50次（液氧煤油发动机约20次）。6.2025年，中国航天员乘组在空间站完成“太空植物工厂”二期实验，成功培育出可食用的番茄与水稻。该实验中，人工光环境调控采用了哪两种波长的LED组合？为解决微重力下植物根系吸水问题，采用了何种创新技术？答案：LED组合为红光（660nm）与蓝光（450nm），比例3:1（优化光质促进光合作用与形态建成），另添加5%远红光（730nm）调控开花时间。微重力根系吸水技术：采用“梯度毛细管束”结构，将直径0.1-0.5毫米的空心纤维按密度梯度排列，利用表面张力差异实现水分定向输送（模拟地球重力下的“根压”效应），同时通过纤维壁上的纳米孔（孔径200nm）过滤空气，避免根区出现气穴导致植物缺氧。7.2025年，欧洲“木星冰月探测器”（JUICE）抵达木星系，其首要科学目标是探测木卫二（欧罗巴）的冰下海洋。探测器搭载的“雷达成像仪”工作频率为何选择9MHz（S波段）？为穿透木卫二表面10-30公里厚的冰壳，该雷达需解决哪两个技术难题？答案：选择9MHz的原因：低频电磁波在冰中的衰减较小（冰对9MHz电磁波的吸收率约0.1dB/km，而X波段（10GHz）吸收率超100dB/km），可穿透厚冰层并反射冰-海界面信号。技术难题：①高灵敏度接收（冰下反射信号强度仅为发射功率的10^-18量级），需采用低温超导接收机（噪声温度低于20K）；②多路径干扰抑制（冰层内的撞击坑、裂缝会产生杂波），通过合成孔径雷达（SAR）技术与自适应滤波算法，将分辨率提升至50米（传统冰雷达约200米）。8.2025年，中国“鸿雁”全球卫星通信系统完成300颗低轨卫星组网，其采用的“星间激光链路”相比传统微波链路有何优势？为实现跨半球通信，卫星需搭载哪类光学终端？答案：优势：激光波长（1550nm）比微波（Ka波段）短3-4个数量级，相同发射功率下波束宽度仅为微波的1/1000，抗干扰能力提升（截获概率低于10^-9）；激光链路带宽可达100Gbps（微波链路约10Gbps），支持高清视频、大数据量传输；激光无需占用无线电频率资源，避免与地面通信系统的频谱冲突。跨半球通信需搭载“双向全向激光终端”，通过二维快速指向镜（偏转精度0.1微弧度）与多星跟踪算法，实现单星同时与8-12颗邻星建立链路（覆盖40°-140°天顶角范围）。9.2025年，美国“阿尔忒弥斯3号”任务计划实现载人重返月球，其“猎户座”飞船返回地球时采用的“跳跃式再入”（SkipReentry）技术与传统弹道式再入的主要区别是什么？该技术对防热材料提出了哪些新要求？答案：区别：传统弹道式再入是飞船以固定角度直接穿越大气层（驻留时间约15分钟），而跳跃式再入通过调整攻角使飞船先部分进入大气层（高度80公里），利用气动力弹起至120公里高度，再二次进入（总驻留时间延长至40分钟），可将再入过载从8g降低至3-4g，同时扩展着陆点范围（误差从±50公里缩小至±10公里）。新要求：防热材料需承受“热-力-氧”循环冲击（第一次再入时表面温度2500℃，弹起至真空环境后骤降至-150℃，二次再入重复升温），因此采用“梯度陶瓷基复合材料”（表层为ZrC-SiC抗烧蚀层，中间层为碳纤维隔热层，底层为钛合金承力结构），热导率从表层的20W/(m·K)降至底层的0.5W/(m·K)，满足多次热冲击下的结构完整性。10.2025年，中国“夸父二号”太阳探测卫星发布首批科学成果，其观测数据首次证实了“日冕物质抛射（CME）”与“磁重联”现象的直接关联。卫星搭载的“全日面矢量磁像仪”是如何实现对太阳磁场三维结构探测的？该仪器的时间分辨率对研究CME有何关键作用？答案：探测原理：通过测量太阳大气中原子谱线（如铁-1565nm线）的塞曼分裂效应，结合偏振光干涉技术，反演磁场强度（精度1高斯）、方向（角