2026年航天器安全设计高级工程模拟题集

2026年航天器安全设计高级工程模拟题集一、单项选择题（每题2分，共20题）1.在火星探测器着陆阶段，为应对突发着陆腿故障，应优先采用哪种冗余设计策略？A.机械备份+热备份B.热备份+软件冗余C.机械备份+电备份D.软件冗余+电备份2.针对空间站长期运行中的微流星体撞击风险，防护材料应优先考虑以下哪种特性？A.高比强度B.高导热率C.高耐辐照性D.高电磁透明度3.在月球车动力系统设计中，为应对极地低温环境，应优先采用哪种燃料电池技术？A.质子交换膜燃料电池（PEM）B.固态氧化物燃料电池（SOFC）C.熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）D.直接甲醇燃料电池（DMFC）4.空间太阳能电池阵（SSCP）在轨展开过程中，若出现机械卡滞，应优先启动哪种应急措施？A.增加展开力矩B.释放阻尼弹簧C.改变展开速度D.停止展开程序5.针对近地轨道（LEO）航天器面临的原子氧腐蚀问题，以下哪种材料防护效果最佳？A.铝合金（Al-6061）B.钛合金（Ti-6Al-4V）C.碳纤维增强复合材料（CFRP）D.镍基合金（Inconel718）6.在深空探测任务中，若通信链路因太阳活动中断，应优先启用哪种备用通信方式？A.跳频扩频（FHSS）B.量子密钥通信C.地球中继卫星切换D.无线电频段跳变7.针对空间站对接机构设计，为提高碰撞韧性，应优先采用哪种结构形式？A.碳纤维增强复合材料（CFRP）壳体B.钛合金整体铸造结构C.铝合金分段焊接结构D.钢筋混凝土桁架结构8.在小行星采样返回任务中，为防止样本污染，采样钻头应优先采用哪种材料制造？A.不锈钢（304）B.钛合金（Ti-6Al-4V）C.硬质合金（钨钴合金）D.碳化钨（WC）9.针对空间站舱外活动（EVA）的生命保障系统，若氧气生成装置失效，应优先启动哪种应急供氧方案？A.备用化学氧气发生器B.闭环生命支持系统C.外部供氧接口D.氢气燃烧制氧10.在月球基地建设初期，为应对沙尘暴影响，太阳能电池板应优先采用哪种防护结构？A.折叠式防尘罩B.自清洁涂层C.隐藏式安装D.防沙网覆盖二、多项选择题（每题3分，共10题）1.为提高航天器抗辐射能力，以下哪些设计措施是有效的？A.铝屏蔽层B.逻辑电路冗余C.电池储能冗余D.抗辐射加固材料2.在火星车移动机构设计中，为应对复杂地形，应优先考虑以下哪些技术？A.六轮全地形自适应B.气压式悬挂系统C.轮履复合机构D.电磁悬浮推进3.针对空间站微流星体防护，以下哪些材料具有优异的防护性能？A.聚合物泡沫（Aerogel）B.碳纳米管复合材料C.钛合金装甲D.玻璃纤维布4.在深空探测器姿态控制系统中，为提高鲁棒性，应优先采用以下哪些冗余设计？A.双星敏感器备份B.磁力矩器冗余C.星上计算机热备份D.太阳帆辅助控制5.针对月球车低温启动问题，以下哪些措施是有效的？A.电热丝预热系统B.高能燃料电池C.热管传热系统D.超导储能装置6.在空间站对接机构设计中，为提高安全性，应优先考虑以下哪些设计？A.机械缓冲器B.红外测距系统C.电磁锁紧装置D.碰撞能量吸收材料7.针对小行星采样返回任务，为防止样本污染，应优先采用以下哪些技术？A.活性炭过滤系统B.真空采样容器C.惰性气体吹扫D.样本快速冷冻8.在近地轨道航天器设计中，为应对空间碎片风险，应优先采用以下哪些措施？A.可展开防撞网B.主动规避机动C.航天器可回收设计D.防护装甲层9.针对空间站舱外活动（EVA）的生命保障系统，为提高可靠性，应优先采用以下哪些设计？A.双路供氧系统B.软体宇航服冗余C.紧急逃生背包D.闭环生命支持模块10.在月球基地建设初期，为应对低温环境，应优先采用以下哪些技术？A.地下式建筑结构B.热管传热系统C.太阳能集热阵列D.地热能利用三、简答题（每题5分，共6题）1.简述航天器在轨展开过程中常见的机械故障类型及其应急处理措施。2.解释空间站对接机构设计中碰撞韧性提升的关键技术。3.针对月球车在极地低温环境下的启动问题，提出三种解决方案并说明原理。4.描述近地轨道航天器面临的主要空间环境威胁及其防护措施。5.说明空间太阳能电池阵在轨展开过程中机械卡滞的应急处理流程。6.分析小行星采样返回任务中防止样本污染的关键技术及其应用场景。四、论述题（每题10分，共2题）1.结合实际案例，论述深空探测器姿态控制系统中的冗余设计策略及其对任务成功率的影响。2.分析月球基地建设初期面临的主要安全挑战，并提出相应的技术解决方案及可行性论证。答案与解析一、单项选择题答案1.B2.C3.B4.B5.C6.C7.A8.C9.A10.B解析：-2题：SOFC适用于极低温环境，其工作温度（600-1000℃）高于其他燃料电池，更适合月球极地环境。-4题：释放阻尼弹簧可消除卡滞点，避免过度施力损坏机构。-7题：CFRP壳体兼具高强度和轻量化，碰撞韧性优于金属结构。二、多项选择题答案1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABC5.AC6.ABCD7.ABCD8.ABD9.ABCD10.ABCD解析：-1题：抗辐射措施需综合物理屏蔽（铝）和电子防护（逻辑冗余）。-4题：深空姿态控制需考虑多种故障场景，双星敏感器、磁力矩器和星上计算机冗余是核心设计。-10题：月球基地需结合多种能源技术，地热能利用需结合地下结构降低热耗。三、简答题答案1.机械故障类型：卡滞、断裂、错位。应急措施：增加力矩、释放阻尼、机械臂辅助调整。2.碰撞韧性技术：采用CFRP壳体、吸能材料层、柔性连接结构。3.低温启动方案：电热丝预热、高能燃料电池、热管传热。4.空间环境威胁：原子氧腐蚀、辐射损伤、空间碎片撞击。防护措施：CFRP材料、电离层防护、主动规避机动。5.展开卡滞处理：释放阻尼、调整力矩、分段展开、机械臂辅助。6.样本污染防护：真空采样、活性炭过滤、惰性气体吹扫、快速冷冻。四、论述题答案1.冗余设计策略：深空探测器常采用双星敏感器、多路电源、热备份计