2026年宇宙空间科学与技术应用考核题目

2026年宇宙空间科学与技术应用考核题目一、单选题（共10题，每题2分，合计20分）1.我国“天问一号”火星探测任务中，祝融号火星车使用的核电池主要利用什么原理提供能源？A.太阳能光电转换B.核裂变反应C.核聚变反应D.化学电池反应答案：B解析：祝融号火星车搭载的放射性同位素热电池（RTG）采用钚-238核裂变原理，通过放射性衰变产生的热量转化为电能，适用于火星等光照不足的环境。2.在近地轨道卫星姿态控制中，常用的“三轴稳定”技术主要依靠什么传感器实现？A.惯性测量单元（IMU）B.星敏感器C.太阳敏感器D.地球敏感器答案：A解析：三轴稳定系统通过IMU实时监测卫星的角速度和姿态，结合陀螺仪和加速度计的数据，实现精确的姿态调整，确保卫星指向稳定。3.我国空间站“天宫”进行空间科学实验时，常采用“微重力”环境，其主要影响是什么？A.物质燃烧速率加快B.液体表面张力减小C.气体扩散速度加快D.生物细胞生长加速答案：B解析：微重力环境下，液体表面张力显著减小，导致气泡行为异常、燃烧特性改变，这对材料科学和生命科学实验具有重要研究价值。4.长征五号运载火箭使用的氢氧发动机，其推进剂的主要优点是什么？A.燃烧效率高B.易于储存C.成本低廉D.环保无污染答案：A解析：液氢和液氧推进剂具有极高的比冲（单位质量产生的推力），是目前化学火箭中最高的，但储存条件苛刻（需极低温）。5.在量子通信领域，我国“墨子号”卫星实现的安全通信主要基于什么原理？A.红外通信技术B.卫星互联网技术C.量子密钥分发（QKD）D.跳频扩频技术答案：C解析：量子密钥分发利用量子叠加和不可克隆定理，实现无法被窃听的安全密钥传输，是当前量子通信的核心技术。6.月球表面探测器的着陆过程，最关键的技术挑战是什么？A.能量供应管理B.终端制导精度C.通信链路稳定性D.环境辐射防护答案：B解析：从近地轨道到月面，着陆器需在短时间内完成复杂轨迹修正，终端制导（如雷达测距、姿态调整）精度直接影响着陆安全性。7.空间碎片对低轨道卫星的主要威胁形式是什么？A.机械撞击B.电磁干扰C.温度冲击D.通信中断答案：A解析：空间碎片高速运动时，即使微小颗粒也能造成卫星表面材料损伤、传感器失效甚至结构破坏。8.载人飞船返回舱进入大气层时，防热材料需承受的主要物理过程是什么？A.电磁加热B.化学腐蚀C.高温气动加热D.核辐射答案：C解析：返回舱以极高速度再入大气层，与空气剧烈摩擦产生瞬时高温（可达上千摄氏度），防热材料需具备耐高温、低热流吸收特性。9.在深空探测任务中，如何实现长距离通信？A.卫星中继链路B.地球测控网络C.跳频扩频技术D.量子纠缠通信答案：B解析：深空探测（如火星探测）距离地球数十亿公里，通信时延可达分钟级，主要依赖地球测控站通过深空网络分段覆盖。10.空间太阳能电站（SEPS）的核心技术难点是什么？A.太阳能电池效率B.高功率能量传输C.电力存储技术D.运行维护成本答案：B解析：SEPS需将太空捕获的太阳能通过微波或激光束传输至地球，能量传输效率和稳定性是制约其发展的关键。二、多选题（共5题，每题3分，合计15分）11.我国新一代载人运载火箭“长征十号”的技术创新点包括哪些？A.全液态推进剂B.可重复使用技术C.高精度轨道捕获D.智能化控制系统E.大型空间站对接功能答案：A、B、D解析：长征十号采用全液态推进剂提高性能，具备部分箭体重复使用能力，并引入人工智能辅助控制，但主要任务仍是运载，非空间站支持。12.在微重力环境下，生物实验研究可能观察到的现象有哪些？A.细胞形态改变B.植物向地生长异常C.血液液态蛋白分离D.微生物代谢加速E.组织器官发育受阻答案：A、B、C解析：微重力导致细胞重力依赖性通路改变（如形态变化）、植物生长激素分布异常，血液成分分层（血浆上浮），但微生物代谢速率通常受营养限制而非重力影响。13.空间站舱外活动（EVA）的技术挑战主要涉及哪些方面？A.轨道运动补偿B.能量和生命保障C.机械臂操作精度D.心理适应问题E.空间辐射防护答案：A、B、C、E解析：EVA需解决航天员与空间站相对运动同步、氧气和食物闭环供应、机械臂精准对接、辐射剂量累积等问题，心理因素虽重要但非直接技术障碍。14.卫星遥感在灾害监测中的应用场景包括哪些？A.地震次生滑坡监测B.洪水范围评估C.森林火灾热点探测D.海洋赤潮预警E.矿产资源勘探答案：A、B、C、D解析：卫星遥感可通过多光谱、高光谱或雷达数据监测地表形变（地震滑坡）、水文变化（洪水）、热辐射（火灾）、海洋色度（赤潮）等，但矿产资源勘探通常需配合地质调查。15.量子卫星在基础科学领域的主要研究方向有哪些？A.量子纠缠分发实验B.时空基准精度测量C.宇宙背景辐射探测D.微引力波观测E.量子雷达技术验证答案：A、B、D解析：量子卫星核心任务是验证量子力学原理（如纠缠非定域性）、提升全球导航卫星系统（GNSS）时间传递精度、探索微引力波探测新途径，宇宙背景辐射和量子雷达属于其他卫星任务范畴。三、判断题（共10题，每题1分，合计10分）16.空间站轨道维持的主要目的是保持其高度不变。（×）解析：空间站受地球引力摄动和太阳、月球引力影响，高度会逐渐降低，需定期消耗燃料进行轨道提升。17.氦-3是未来空间核聚变反应的理想燃料，因其产物无放射性。（×）解析：氦-3聚变产物是氦-4和正电子，虽无长寿命核废料，但反应条件要求极高（极高温度和密度），技术难度极大。18.卫星姿态控制中，磁力矩器适用于所有轨道环境。（×）解析：磁力矩器依赖地磁场工作，对近地轨道卫星有效，但在高纬度或极地轨道地磁信号微弱时失效。19.月球表面水冰主要分布在永久阴影区。（√）解析：月球两极的永久阴影环形山温度极低，可维持水冰长期存在，是未来月球基地资源利用的关键。20.量子密钥分发技术目前已实现全球范围商业化应用。（×）解析：当前QKD系统主要部署在银行、政府等高安全需求场景，受传输距离、中继技术限制，尚未大规模普及。21.空间碎片防护通常采用加装防撞网的方法。（×）解析：防撞网会增加气动阻力导致轨道衰减，实际采用防撞面板、角反射器等被动防护措施。22.太空太阳能电站的能量传输效率可达80%以上。（×）解析：当前微波/激光能量传输效率多在40%-60%，技术瓶颈在于大气衰减和接收端能量转换损耗。23.空间站舱内气压与地球标准大气压完全相同。（×）解析：为降低生命保障系统负荷，空间站气压通常维持在0.8个地球标准大气压（约103kPa）。24.深空探测器常用生物电池作为主电源。（×）解析：生物电池技术尚未成熟，深空探测主要依赖放射性同位素电池或太阳能电池阵。25.中国空间站“天宫”目前采用桁架式结构，便于扩展。（√）解析：天宫三号核心舱采用舱段式结构，后续扩展模块（如科学实验舱）通过桁架连接，符合模块化设计原则。四、简答题（共5题，每题5分，合计25分）26.简述空间激光通信系统的技术优势。答：空间激光通信（SLCOM）具有以下优势：（1）带宽高：可达Tbps级，远超传统射频通信；（2）方向性好：激光束窄，抗干扰能力强；（3）保密性高：光束传输难以窃听；（4）频谱资源丰富：无需占用无线电频段。但要求发射端和接收端精确对准，且易受云、雾等大气衰减影响。27.描述月球极地着陆器的关键技术要求。答：极地着陆器需满足：（1）低热流着陆：适应昼夜温差极大的阴影区；（2）高精度导航：结合激光雷达和惯性导航实现厘米级定位；（3）样本封装系统：防止极冰样品与设备材料反应；（4）能源管理：利用太阳能帆板和RTG组合供电。28.解释“空间碎片云”对航天活动的危害及应对措施。答：危害：（1）机械损伤：碎片撞击卫星导致表面开孔、传感器失效；（2）轨道碰撞风险：碎片可能改变轨道，威胁在轨设施。应对措施：（1）建立碎片监测预警系统；（2）发展主动碎片清除技术（如机械臂捕获、激光推力器）；（3）规范发射和空间操作行为，减少碎片产生。29.阐述空间生命科学实验中“模拟微重力”的常用方法。答：常用方法：（1）中性浮力法：航天员在水中模拟失重状态，用于长期实验；（2）落体实验：利用droptower或parabolicflight模拟短暂失重；（3）旋转平台：通过旋转产生的离心力模拟人工重力；（4）中性浮力潜水：结合水下实验设备进行失重模拟。30.分析中国“天宫”空间站组合体扩展的工程挑战。答：主要挑战：（1）舱间对接与刚性连接：需保证各舱段热控、结构载荷兼容；（2）能源系统重构：新增舱段需整合供电网络，考虑功率平衡；（3）生命保障系统扩容：氧气、水循环系统需按比例增加；（4）测控通信覆盖：扩展后需优化天线布局，确保无死角覆盖。五、论述题（共2题，每题10分，合计20分）31.论述量子通信卫星在信息安全领域的战略意义。答：量子通信卫星（如“墨子号”）的战略意义体现在：（1）理论验证：验证了地空量子密钥分发的可行性与安全性，突破传统通信加密极限；（2）应用示范：为银行、政务等高安全领域提供“无条件安全”通信保障，建立技术先发优势；（3）标准引领：推动量子通信国际标准制定，抢占未来信息安全制高点；（4）科研突破：促进量子光学、微重力物理等基础学科发展，带动相关产业链升级。但当前技术仍面临传输距离限制、成本高昂等问题，需进一步发展量子中继器技术实现全球覆盖。32.结合中国月球探测工程进展，论述未来月球基地建设的科学目标与社会效益。答：科学目标：（1）资源利用验证：开采月壤氦-3支持未来聚变能源，验证极地水冰资源利用技术；（2）深空探测平台：作为地月空间科学实验站