2025年大学深空探测技术（深空探测方案）模拟试题

2025年大学深空探测技术（深空探测方案）模拟试题

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种推进系统在深空探测中具有较高的比冲，能有效减少推进剂携带量？（）A.化学火箭发动机B.离子推进器C.脉冲爆震发动机D.固体火箭发动机2.对于深空探测器的轨道设计，以下哪种轨道可以利用行星引力进行加速，节省燃料？（）A.霍曼转移轨道B.双曲线轨道C.椭圆轨道D.极地轨道3.在深空探测中，为了实现高精度的姿态控制，常采用的敏感器是（）A.加速度计B.陀螺仪C.星敏感器D.激光雷达4.以下哪种通信方式适用于深空探测长距离、低数据率的通信需求？（）A.微波通信B.激光通信C.X射线通信D.甚低频通信5.深空探测器的热控系统主要作用是（）A.保持探测器内部温度恒定B.防止探测器表面过热或过冷C.调节探测器的散热功率D.以上都是6.对于深空探测任务中的自主导航技术，以下说法错误的是（）A.能够提高探测器的自主性和可靠性B.主要依靠地面指令进行导航C.可以利用探测器自身的传感器进行定位和导航D.有助于降低任务成本和风险第II卷（非选择题共70分）一、填空题（共10分）答题要求：请在每题的横线上填写正确答案。1.深空探测的主要目的包括探索宇宙起源、寻找地外生命、______等。2.常用的深空探测器轨道类型有飞越轨道、环绕轨道、______等。3.离子推进器的工作原理是通过______将推进剂电离并加速喷出。4.深空探测器的电源系统主要有太阳能电池、______等。5.在深空探测中，为了防止宇宙射线对探测器的损害，通常会采用______等防护措施。二、简答题（共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰，语言简洁。1.简述霍曼转移轨道的特点及应用。2.说明深空探测器姿态控制的重要性及常用的控制方法。3.列举几种常见的深空通信干扰源及应对措施。4.简述深空探测器热控系统的主要组成部分及工作原理。三、论述题（共20分）答题要求：论述全面，观点明确，论据充分，逻辑清晰。随着深空探测任务的不断深入，对探测器的可靠性和自主性要求越来越高。请论述提高深空探测器可靠性和自主性的关键技术及发展趋势。四、材料分析题（共10分）材料：在一次深空探测任务中，探测器在飞行过程中遇到了突发的磁场干扰，导致姿态控制系统出现异常。经过分析，发现干扰源来自于附近的一颗小行星。答题要求：根据上述材料，回答以下问题。1.请分析磁场干扰对探测器姿态控制的具体影响。2.针对这种情况，你认为可以采取哪些措施来解决姿态控制异常问题？五、方案设计题（共10分）答题要求：根据给定的任务要求，设计一个可行的深空探测方案。方案应包括探测目标、探测器类型、轨道设计、关键技术等方面。任务要求：设计一个对某一遥远星系进行初步探测的深空探测方案，重点了解该星系的恒星分布、行星特征以及可能存在的生命迹象。答案：第I卷：1.B2.A3.C4.D5.D6.B第II卷：一、1.研究太阳系天体2.着陆轨道3.电场4.核电池5.屏蔽层二、1.霍曼转移轨道特点：是一种椭圆轨道，能利用行星引力加速，节省燃料。应用：常用于行星际探测，如从地球轨道转移到目标行星轨道。2.重要性：保证探测器按预定方向和姿态飞行，准确执行任务。控制方法：喷气控制、动量轮控制等。3.干扰源：太阳耀斑、宇宙射线等。应对措施：采用抗干扰通信技术、合理选择通信频段等。4.主要组成部分：热控涂层、加热器、散热器等。原理：通过涂层调节吸收和发射热量，利用加热器升温，散热器散热来保持温度平衡。三、关键技术：高可靠性的硬件设计、容错技术、自主导航与控制技术等。发展趋势：采用更先进的材料和制造工艺提高硬件可靠性；发展人工智能技术提升自主性；加强多传感器融合和协同控制等。四、1.磁场干扰会使探测器姿态测量出现偏差，导致姿态控制算法失效，无法准确保持预定姿态。2.措施：增加姿态测量冗余传感器；调整姿态控制算法，加入抗干扰补偿；利用探测器上的推进器进行姿态微调，克服干扰影响。五、探测目标：某遥远星系。探测器类型：采用多功能综