2026年航天技术与应用题库航天器设计与空间探索

2026年航天技术与应用题库：航天器设计与空间探索一、单选题（每题2分，共20题）1.中国空间站“天宫”的舱体结构主要采用__________材料以减轻重量并提高抗辐射能力。A.铝合金B.钛合金C.碳纤维复合材料D.不锈钢2.美国NASA的“阿尔忒弥斯”计划中，载人登月的着陆器“星舰”采用__________推进系统以实现高效变轨。A.固体火箭发动机B.液体火箭发动机C.电推进系统D.核热推进系统3.俄罗斯“联盟”号运载火箭的第三级采用__________推进技术以实现轨道捕获。A.可重复使用技术B.氢氧推进剂C.固体燃料补燃循环D.太阳能帆板辅助4.欧洲空间局（ESA）的“阿里亚娜6”火箭使用__________材料制造箭体，以提高抗热性能。A.镁合金B.碳纳米管复合材料C.镍基合金D.钛合金5.火星探测任务中，着陆器通常采用__________技术以缓冲降落过程。A.火箭反推减速B.降落伞减速C.空气缓冲气囊D.磁悬浮系统6.中国“嫦娥”探月工程的月球车采用__________能源系统以保证长期自主运行。A.太阳能电池板B.核电池C.化学电池D.电磁无线充电7.美国SpaceX的“星舰”载人舱内部采用__________生命保障系统，确保宇航员生存。A.闭环再生式B.开环一次性C.气体循环式D.液体循环式8.气动热防护罩（TPS）在再入大气层时主要依靠__________效应散热。A.热传导B.热辐射C.对流散热D.磁场偏转9.日本H-2A火箭的液氧煤油发动机采用__________燃烧循环以提高效率。A.挤压燃烧循环B.等压燃烧循环C.固体燃料补燃循环D.液体燃料补燃循环10.国际空间站（ISS）的桁架结构采用__________材料以平衡强度与重量。A.高强度钢B.镁锂合金C.碳纤维增强塑料D.钛合金二、多选题（每题3分，共10题）1.航天器姿态控制系统的常用执行机构包括__________。A.反冲火箭喷嘴B.陀螺仪C.液体飞轮D.太阳帆板2.月球表面探测器的移动方式通常包括__________。A.轮式移动平台B.漫水式移动装置C.爬行式机械臂D.气垫式车体3.空间站对接机构的主要功能包括__________。A.轨道姿态调整B.电缆连接与供电C.机械臂辅助对接D.热控与密封管理4.载人飞船的应急返回系统通常包含__________。A.着陆伞系统B.热防护罩C.应急弹射座椅D.着陆滑橇装置5.火星车“毅力号”的导航系统依赖__________技术实现自主路径规划。A.激光雷达（LiDAR）B.卫星导航（GNSS）C.惯性测量单元（IMU）D.热成像仪6.空间碎片规避技术包括__________。A.轨道机动变轨B.硬质防护罩C.激光推力器D.磁场偏转装置7.深空探测器（如“旅行者号”）的能源系统通常采用__________。A.多晶硅太阳能电池板B.核同位素热电池C.聚变反应堆D.化学电池8.航天器热控制系统的主要方式包括__________。A.热管散热B.散热器辐射降温C.蒸发冷却系统D.主动热遮阳板9.空间站舱外活动（EVA）的生命保障设备包括__________。A.空气再生系统B.水循环装置C.太空服生命支持D.机械臂辅助工具10.可重复使用运载火箭的关键技术包括__________。A.火箭助推器回收系统B.重复点火发动机C.热防护罩可重复使用D.飞行器智能控制三、判断题（每题2分，共10题）1.中国“长征五号”运载火箭采用全液态氢氧推进剂以提高比冲。（√）2.美国SpaceX的“猎鹰9号”火箭助推器回收过程中采用水力阻尼技术。（×）3.月球表面昼夜温差极大，因此探测器需具备高效的储能系统。（√）4.国际空间站采用闭环再生式生命保障系统，可循环利用98%的空气和水。（×）5.俄罗斯“联盟-2.1b”火箭采用电推进系统进行轨道修正。（×）6.欧洲空间局的“织女星-C”火箭采用固体燃料发动机实现快速点火。（√）7.火星车“好奇号”的放射性同位素热电池可提供约15年的能源支持。（√）8.空间站对接时，目标飞行器需主动调整姿态以匹配对接端口。（√）9.日本H-3火箭的低温燃料储罐采用铝合金材料制造。（×）10.中国“天问一号”火星探测器采用化学电池作为主要能源来源。（×）四、简答题（每题5分，共6题）1.简述航天器姿态控制系统的基本原理及其在空间任务中的作用。2.比较固体火箭发动机与液体火箭发动机的优缺点，并举例说明其应用场景。3.解释月球车为何采用轮式或履带式移动机构，而非传统汽车轮胎？4.简述空间站对接过程的关键步骤及主要技术挑战。5.为什么深空探测器（如“旅行者号”）需要采用核电池而非太阳能电池板？6.简述可重复使用运载火箭的经济效益及其面临的技术瓶颈。五、论述题（每题10分，共2题）1.结合中国空间站“天宫”工程，分析其舱体设计在材料选择、热控和生命保障方面的创新点。2.探讨未来火星载人探测任务中，着陆器、移动平台和科学实验设备的设计趋势与挑战。答案与解析一、单选题答案1.C（碳纤维复合材料轻质高强，适用于航天器结构）2.B（液体火箭发动机推力可调，适合复杂变轨需求）3.C（俄罗斯“联盟”号第三级采用固体燃料补燃循环，效率高）4.B（碳纳米管复合材料耐高温、轻质，适用于箭体结构）5.C（火星大气稀薄，降落伞效果有限，气囊缓冲更可靠）6.B（核电池寿命长，适合火星低光照环境）7.A（闭环再生式系统可循环利用空气和水，适用于长期任务）8.B（热防护罩主要通过热辐射散热，避免结构过热）9.A（挤压燃烧循环可提高燃烧效率，适用于高推比任务）10.C（碳纤维增强塑料强度高、重量轻，适合空间站桁架）二、多选题答案1.A,C（反冲火箭和液体飞轮是常用姿态控制方式）2.A,C（轮式移动灵活，爬行式可适应复杂地形）3.A,B,D（对接需调整姿态、连接电源、管理热控与密封）4.A,B,C（着陆伞、热防护罩、弹射座椅是应急返回关键）5.A,C,D（LiDAR、IMU和热成像仪支持自主导航）6.A,B,C（轨道机动、硬质防护和激光推力器是主流规避手段）7.A,B（深空太阳能效率低，核电池寿命长）8.A,B,C（热管、辐射散热和蒸发冷却是常用技术）9.A,B,C（空气再生、水循环和太空服是EVA核心设备）10.A,B,C（助推器回收、重复点火发动机和热防护罩是关键技术）三、判断题答案1.√（液氧煤油比冲高，适合重型运载）2.×（SpaceX采用磁悬浮和降落伞回收）3.√（月球温差大，需高效储能）4.×（国际空间站闭环再生率约85%）5.×（“联盟-2.1b”仍用液体燃料）6.√（“织女星-C”全固体发动机，快速点火）7.√（RTG可提供15年以上电力）8.√（目标飞行器需主动对准对接端口）9.×（H-3低温储罐用钛合金）10.×（天问一号主能源为RTG）四、简答题解析1.姿态控制系统原理：通过反冲火箭、飞轮或等离子体推力器调整航天器指向，确保科学仪器对准目标（如太阳、地球或探测目标）。作用包括：保持轨道稳定、精确指向、规避空间碎片等。2.固体火箭发动机vs液体火箭发动机：-固体燃料：点火快、结构简单、适合应急任务（如“飞马座”）；缺点是推力不可调。-液体燃料：推力可调、比冲高、适用于复杂轨道任务（如“猎鹰9号”）；缺点是系统复杂、储罐重。3.月球车移动机构：月球表面崎岖，传统轮胎易陷入；轮式灵活且重量轻，履带式适合松软地形，但能耗高。4.空间站对接步骤：-调整相对速度与姿态→距离感应器锁定目标→机械臂辅助对接→电缆连接与密封检查→系统同步。-挑战：微流星体防护、对接端口热变形。5.深空探测器能源选择：-太阳能板依赖光照，适合近地或内行星任务；火星距离太阳远，光照弱，且存在极夜，核电池（RTG）更可靠。6.可重复使用火箭技术瓶颈：-热防护罩损耗（如“猎鹰9号”重复使用次数有限）；-助推器回收成本高；-发动机重复点火技术成熟度不足。五、论述题解析1.中国空间站“天宫”创新点：-材料：碳纤维复合材料用于桁架，减轻重量并提高抗辐射能力；-热控：集成式