2025年航天科技与应用能力考试试题及答案

2025年航天科技与应用能力考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.2024年12月发射的嫦娥七号任务中，首次在月球南极实施的关键探测项目是（）。A.月壤成分全谱分析B.月面微型生态舱实验C.极区永久阴影区水冰探测D.月基光学天文观测2.天问二号探测器完成近地小行星2016HO3采样返回任务时，采用的新型轨道设计技术是（）。A.借力月球引力的“地-月-小行星”转移轨道B.基于太阳帆的低能量转移轨道C.利用日地拉格朗日点的“摆渡”轨道D.脉冲等离子体推进器主导的直接转移轨道3.中国空间站“天宫”2024年完成的空间生命科学实验中，首次实现的突破是（）。A.微重力环境下哺乳动物早期胚胎发育观察B.太空植物全生命周期培养（从种子到种子）C.航天员肌肉萎缩基因调控干预实验D.空间蛋白质晶体生长效率提升50%4.2024年投入使用的新一代“长征-10”运载火箭，其芯一级发动机采用的推进剂组合是（）。A.液氧煤油B.液氢液氧C.甲烷液氧D.固液混合5.北斗三号全球卫星导航系统2024年新增的“星基增强服务”主要提升的性能是（）。A.定位精度从米级提升至厘米级B.抗干扰能力提高3倍C.覆盖区域扩展至南北纬80度以上D.授时精度从纳秒级提升至皮秒级6.用于月面基地前期建设的“月面移动机器人”核心导航技术是（）。A.基于星敏感器的绝对定位+激光雷达的相对定位融合B.地面站实时差分定位C.惯性导航系统（INS）独立定位D.视觉SLAM（同步定位与地图构建）7.2024年发射的“极光”号太阳探测卫星，其主载荷“全日面矢量磁像仪”的主要科学目标是（）。A.观测太阳耀斑爆发的能量释放机制B.绘制太阳黑子磁场三维结构C.监测太阳风高速流起源区域D.研究日冕物质抛射（CME）的触发条件8.商业航天公司“星途”2024年首飞的可重复使用亚轨道飞行器，其热防护系统采用的新型材料是（）。A.超高温陶瓷基复合材料（UHTC）B.碳纤维增强碳基复合材料（C/C）C.梯度功能热障涂层（FGM）D.气凝胶隔热瓦9.空间碎片监测领域，2024年我国部署的“天巡”星座采用的核心探测技术是（）。A.地基激光测距与天基红外成像联合探测B.天基雷达与可见光相机协同观测C.地基射电望远镜与天基微波遥感融合D.天基紫外光谱仪对碎片成分分析10.载人登月任务中，新一代载人飞船返回舱采用的“群伞-气囊”着陆系统相比传统“群伞-反推发动机”系统的优势是（）。A.降低对月面地形平整度的要求B.减少燃料携带量，提升有效载荷C.着陆冲击加速度降低50%D.可重复使用次数增加3倍二、填空题（每空2分，共20分）1.2024年嫦娥七号携带的“月面中子与辐射剂量探测仪”主要用于测量月球表面______和______的分布特征。2.天问二号任务中，小行星采样机构采用______技术，可在无机械接触条件下完成毫克级样品收集。3.中国空间站“梦天”实验舱2024年完成的“微重力流体物理”实验中，首次观测到______现象，为航天器热管理设计提供了关键数据。4.新一代载人运载火箭“长征-11”的芯二级采用______发动机，具备多次启动能力，满足地月转移轨道（TLI）任务需求。5.北斗系统“星间链路”2024年升级后，实现了______通信，使卫星自主导航时间从30天延长至180天。6.月面基地概念设计中，“原位资源利用（ISRU）”的核心目标是将月壤中的______提取为氧气和水，降低地面补给需求。7.2024年发射的“羲和二号”太阳探测卫星，其轨道设计为______，可实现对太阳的连续180天定点观测。8.商业航天“可重复使用火箭”回收阶段，采用______技术实现发动机推力的实时调节，确保垂直着陆精度优于0.5米。9.空间环境监测卫星“风云-10”搭载的______载荷，首次实现了对100公里-1000公里高度电离层电子密度的三维层析成像。三、简答题（每题10分，共40分）1.简述嫦娥五号（2020年）与嫦娥七号（2024年）在月面采样技术上的主要差异，并分析技术进步的意义。2.说明载人航天中“环控生保系统（ECLSS）”从“非再生式”向“再生式”升级的关键技术突破，及其对长期驻留任务的影响。3.分析低轨通信卫星星座（如“星网”）在航天应用中的优势与挑战，需结合2024年我国相关星座的最新进展。4.月面极端环境（低温、高辐射、月尘）对航天器材料提出了哪些特殊要求？列举2024年我国研发的两种月面专用材料及其性能特点。四、综合分析题（每题10分，共20分）1.2024年我国发布《2025-2030年深空探测发展规划》，明确“月球科研站基本型建设”“小行星防御技术验证”“火星采样返回预研”三大任务。请结合当前技术基础（如嫦娥七号、天问二号成果），分析这三大任务的技术关联性及对我国航天强国建设的战略意义。2.商业航天已成为全球航天发展的重要力量。2024年我国商业航天企业在火箭回收、卫星批量制造、太空旅游等领域取得多项突破。请从技术创新、产业生态、国际竞争三个维度，论述商业航天对我国航天科技整体能力提升的推动作用。参考答案一、单项选择题1.C2.B3.A4.C5.A6.A7.B8.A9.B10.B二、填空题1.中子通量；辐射剂量率2.激光烧蚀采样3.微重力下液桥失稳临界参数4.膨胀循环5.Ka频段双向测距与数据6.二氧化硅（或含氧矿物）7.日地拉格朗日L5点附近Halo轨道8.变推力发动机闭环控制9.电离层三维探测仪三、简答题1.差异与意义：嫦娥五号采用“钻取+表取”机械采样，最大采样深度2米，样品封装依赖地面预设计的密封结构；嫦娥七号针对南极永久阴影区，采用“热控辅助+非接触式”采样技术——通过加热使水冰升华后冷凝收集，同时搭载微型质谱仪实时分析样品成分。技术进步意义：突破了极端低温环境下的采样难题，为月面水冰资源开发提供了工程验证；原位分析能力提升了样品科学价值，降低了返回地球后的分析延迟。2.技术突破与影响：关键突破：①电解水制氧技术效率从75%提升至90%，实现氧气100%再生；②尿液/冷凝水回收系统采用反渗透+电催化氧化复合工艺，水回收率从85%提升至95%；③引入微生物降解技术处理固体废弃物，减少化学试剂消耗。对长期驻留的影响：将物资补给量从每人每年4吨降至1.2吨，支持航天员驻留时间从6个月延长至2年，为载人登月、火星探测等任务奠定基础。3.优势与挑战：优势：2024年我国“星网”星座完成500颗卫星部署，实现全球10ms以内通信时延，支持5G-A、物联网等新业务；低轨链路衰减小，终端设备功耗降低30%。挑战：轨道资源紧张（低轨可用轨道仅约6万颗），需解决与国际卫星的轨位协调；卫星数量多导致测控压力大，需发展智能化自主管理技术；空间碎片碰撞风险增加，需部署激光避障系统。4.材料要求与实例：特殊要求：抗极低温（-180℃~120℃循环）、耐辐射（年剂量1000Gy）、低月尘附着（表面能＜20mN/m）。实例：①梯度结构铝基复合材料（Al-SiC）：通过纳米颗粒掺杂，热膨胀系数与月壤匹配（6×10⁻⁶/℃），抗辐射损伤能力提升4倍；②超疏水改性碳化硅涂层：表面接触角＞150°，月尘附着率降低至0.3%以下，解决月尘对光学仪器的污染问题。四、综合分析题1.技术关联性与战略意义：技术关联性：月球科研站基本型需突破月面长期能源（如同位素温差电池）、原位资源利用（ISRU）等技术，这些技术可直接应用于小行星防御（如小行星表面资源采集用于动能撞击器）；天问二号的小行星采样、轨道控制技术为火星采样返回提供了采样机构、深空自主导航的预研基础；三大任务共享深空测控网（如喀什35米天线升级至50米）、高比冲电推进（如20kW霍尔推进器）等共性技术。战略意义：月球科研站是迈向深空的“跳板”，支撑载人登月和地月空间开发；小行星防御技术是维护地球安全的核心能力，提升国际话语权；火星采样返回预研将使我国成为继美国后第二个掌握地火转移全链条技术的国家，推动行星科学从“观测”向“原位研究”跨越，整体助力我国从航天大国向强国转型。2.商业航天的推动作用：技术创新：商业企业采用“快速迭代”模式，如“星途”公司研发的甲烷发动机，通过30次短程点火试验完成设计优化，比传统航天企业缩短2/3时间；卫星批量制造线应用AI视觉检测，缺陷检出率提升至99.9%。