2025年航空航天知识竞赛试题及答案

2025年航空航天知识竞赛试题及答案一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）1.下列哪类飞行器属于“航空器”而非“航天器”？A.国际空间站B.长征五号运载火箭C.空客A350客机D.嫦娥六号月球探测器答案：C（航空器在大气层内飞行，航天器需脱离大气层；A、B、D均涉及太空飞行，C为大气层内客机）2.2024年完成首次商业轨道级发射的中国可重复使用火箭是？A.蓝箭航天“朱雀二号”B.星际荣耀“双曲线二号”C.星河动力“谷神星一号”D.深蓝航天“星云-M”答案：B（双曲线二号于2024年5月完成140公里亚轨道回收试验，12月实现500公里太阳同步轨道入轨并成功回收一子级）3.月球表面“雨海”属于哪种地形单元？A.月陆B.月海C.撞击坑D.月溪答案：B（月海是由远古火山喷发形成的暗色平原，雨海是月球最大月海之一）4.北斗三号全球卫星导航系统中，负责区域短报文通信增强服务的卫星类型是？A.地球静止轨道卫星（GEO）B.倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）C.中圆地球轨道卫星（MEO）D.低地球轨道卫星（LEO）答案：A（GEO卫星定点于赤道上空，可提供区域覆盖的短报文增强服务）5.下列哪项技术不属于“航天器热控制”范畴？A.多层隔热材料（MLI）B.相变材料（PCM）C.离子电推进器D.辐射器（Radiator）答案：C（离子电推进属于推进系统，其余均为热控制手段）6.2024年10月发射的“天问二号”探测器主要科学目标是？A.火星采样返回B.近地小行星2016HO3采样与伴飞C.木星磁层探测D.太阳极区成像观测答案：B（天问二号任务包括探测主带彗星311P/PANSTARRS和近地小行星2016HO3，计划2026年实现小行星采样）7.民航客机的“失速”现象本质是？A.发动机推力不足B.机翼迎角超过临界值导致升力骤降C.燃油系统故障D.空气密度过低答案：B（失速是由于机翼表面气流分离，升力无法维持飞行所需，与迎角直接相关）8.中国空间站“天宫”的核心舱“天和”配置的主电源系统是？A.镉镍蓄电池B.三结砷化镓太阳电池翼C.铀-238放射性同位素温差发电器（RTG）D.氢氧燃料电池答案：B（天和核心舱采用柔性三结砷化镓太阳电池翼，光电转换效率超30%）9.下列哪种火箭发动机采用“分级燃烧循环”技术？A.长征二号F的YF-20B.SpaceX“猛禽”发动机C.蓝箭航天“天鹊”TQ-12D.欧洲“火神”发动机答案：B（猛禽发动机为液氧甲烷分级燃烧循环，其余选项中仅部分采用燃气发生器循环）10.月球南极永久阴影区的科学价值主要在于？A.富含稀土元素B.存在水冰资源C.地质构造最年轻D.太阳辐射强度最高答案：B（永久阴影区温度低于-230℃，可能保存原始水冰，是未来载人探月的关键资源）11.民航飞机的“黑匣子”正式名称是？A.飞行数据记录器（FDR）B.座舱话音记录器（CVR）C.应急定位发射机（ELT）D.A+B答案：D（黑匣子包含FDR和CVR，均采用橙色外壳便于搜寻）12.下列哪颗卫星属于“高轨卫星”？A.风云三号极轨气象卫星（轨道高度836公里）B.天链二号中继卫星（轨道高度35786公里）C.吉林一号光学遥感卫星（轨道高度535公里）D.北斗MEO卫星（轨道高度21528公里）答案：B（高轨通常指地球同步轨道，高度约35786公里）13.火箭发射时，“程序转弯”的主要目的是？A.避开人口密集区B.利用地球自转提升运载能力C.调整入轨姿态D.减少大气阻力答案：B（程序转弯使火箭飞行方向逐渐偏离垂直方向，利用地球自转的线速度增量）14.2024年中国完成的首次“太空3D打印”实验中，打印材料主要是？A.钛合金B.铝合金C.聚醚醚酮（PEEK）D.碳纤维答案：C（PEEK是一种耐高温、高强度的高分子材料，适用于空间站设备部件制造）15.下列哪项属于“超音速巡航”的必要条件？A.推重比大于1B.发动机不开加力即可维持超音速飞行C.采用可变后掠翼D.最大飞行速度超过2马赫答案：B（超音速巡航定义为发动机不开加力时持续以1.5马赫以上飞行）16.嫦娥六号任务从月球背面采样返回，其月面上升段的动力装置是？A.固体火箭发动机B.双组元液体火箭发动机C.电推进发动机D.核热火箭发动机答案：B（月面上升器采用肼类推进剂的双组元液体发动机，具备多次启动能力）17.民航客机的“自动油门”系统主要控制？A.飞行高度B.飞行速度C.飞行航向D.俯仰姿态答案：B（自动油门通过调节发动机推力维持目标速度，与自动驾驶仪配合控制轨迹）18.下列哪种轨道类型的卫星覆盖范围最广？A.太阳同步轨道（SSO）B.地球静止轨道（GEO）C.Molniya轨道（闪电轨道）D.低地球轨道（LEO）答案：B（GEO卫星覆盖约42%地球表面，单星可覆盖三大洲）19.2024年首飞的C929宽体客机采用的复合材料占比约为？A.10%B.25%C.50%D.70%答案：C（C929采用碳纤维复合材料占比约50%，铝锂合金占20%，实现结构减重）20.航天器返回地球时，“黑障”现象的成因是？A.大气层温度过高烧毁通信设备B.等离子体鞘套屏蔽无线电信号C.降落伞未及时展开D.导航系统故障答案：B（高速再入时，周围空气电离形成等离子体层，导致无线电信号中断）二、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.中国首型固体捆绑运载火箭是________，2022年首飞成功。答案：长征六号改2.民航飞机的“V2速度”指的是________时的最小速度。答案：起飞过程中一发失效后继续起飞3.月球表面重力约为地球的________分之一。答案：六4.国际空间站（ISS）的供电系统主要依靠________电池翼。答案：太阳能（或光伏）5.高超音速飞行器“乘波体”设计的核心是利用________产生升力。答案：激波6.中国探月工程“绕、落、回”三步走中，“回”的标志性任务是________。答案：嫦娥五号（或嫦娥六号，注：嫦娥六号为备份星改进型，同样完成采样返回）7.民航客机的“失速速度”随________增加而降低（填写影响因素）。答案：机翼面积（或升力系数、重量减轻）8.行星探测中，“霍曼转移轨道”是________消耗最小的轨道。答案：能量（或燃料）9.2024年发射的“夸父二号”卫星主要任务是观测________活动。答案：太阳（或日冕物质抛射、太阳耀斑）10.火箭发动机的“比冲”是指单位推进剂产生的________。答案：冲量（或推力/推进剂质量流量）三、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.直升机的“旋翼”既是升力面又是推进面。（）答案：√（旋翼旋转同时产生升力和向前的推力分量）2.所有卫星的轨道平面都必须通过地球质心。（）答案：√（轨道力学基本原理，中心天体质心为轨道焦点）3.民航飞机的“最大起飞重量”一定大于“最大着陆重量”。（）答案：√（着陆时需预留燃油消耗，避免结构过载）4.月球没有全球磁场，因此月表不存在磁异常区。（）答案：×（月表存在局部磁异常，由古老岩石剩余磁化引起）5.固体火箭发动机比冲通常高于液体火箭发动机。（）答案：×（液体发动机比冲更高，固体发动机结构更简单）6.卫星的“轨道周期”与轨道半长轴的平方成正比。（）答案：×（根据开普勒第三定律，周期平方与半长轴立方成正比）7.民航客机的“紧急出口”必须设置在机翼上方。（）答案：×（紧急出口位置需满足撤离时间要求，不一定在机翼上方）8.航天器的“近地点”是轨道上离地球最近的点。（）答案：√（近地点/远地点针对地球轨道，近月点/远月点针对月球轨道）9.高超音速飞行的“热障”主要由摩擦热引起。（）答案：×（主要由激波压缩空气产生的气动加热）10.中国空间站“天宫”的节点舱可支持6艘航天器同时对接。（）答案：√（节点舱有前、后、左、右、上、下6个对接口）四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述火箭“回收复用”技术的主要实现方式及优势。答案：主要方式包括垂直降落回收（如SpaceX“猎鹰9号”、中国双曲线二号）、伞降回收（如长征二号丙栅格舵回收）、空中回收（如维珍轨道“宇宙女孩”飞机投放）。优势：降低发射成本（可重复使用火箭单次发射成本降低50%-80%）、缩短发射准备周期、减少太空垃圾产生、验证关键技术（如高精度导航、发动机变推力）。2.说明“太阳同步轨道”的特点及其在遥感卫星中的应用价值。答案：特点：轨道平面进动角速度等于太阳视运动角速度（约0.9856°/天），保证卫星经过同一纬度地面点的地方时相同。应用价值：遥感卫星可在相同光照条件下重复观测同一区域，便于对比分析地表变化（如植被生长、冰川消融）；轨道高度多为500-1000公里，兼顾分辨率与覆盖范围；适合气象、资源、环境监测等任务。3.对比“航天飞机”与“载人飞船”的技术特点及优缺点。答案：航天飞机：采用翼式布局，可重复使用，具备大型载荷运输（如哈勃望远镜）和轨道维修能力；但结构复杂（需防热瓦+绝热泡沫）、发射成本高（单次超10亿美元）、安全性低（挑战者号、哥伦比亚号事故）。载人飞船：舱段式结构，一次性或部分复用（如神舟飞船返回舱），结构简单、可靠性高（逃逸系统成熟）；但载荷能力较小，无轨道机动维修能力。当前趋势：飞船因成本与安全优势更受青睐，航天飞机已退役。4.解释“星链”（Starlink）卫星星座的技术挑战及对航天领域的影响。答案：技术挑战：低轨大规模组网（已部署超5000颗）的轨道管理（避免碰撞）、频率协调（与其他卫星系统的电磁兼容）、星间激光通信（减少对地面站依赖）、卫星寿命（5-7年需批量补网）。影响：推动低轨通信技术普及（全球互联网覆盖）、加剧近地轨道资源竞争（“先到先得”引发国际规则讨论）、促进小型卫星批量化生产（降低单星成本至百万美元级）、催生“卫星互联网”新商业模式。5.简述中国“载人月球探测工程”（预计2030年前实施）的关键技术需求。答案：关键技术包括：①重型运载火箭（如长征十号，地月转移轨道运载能力≥27吨）；②新一代载人飞船（月面返回需更高热防护能力）；③月面着陆与上升技术（高精度软着陆、月面起飞控制）；④月球基地建设技术（原位资源利用，如月壤制氧、3D打印建材）；⑤长期载人生命保障系统（密闭生态循环、辐射防护）；⑥地月通信中继（需部署月球背面中继卫星）。五、论述题（共2题，每题15分，共30分）1.结合2023-2024年国际航空航天重大事件，分析商业航天对传统航天模式的冲击与融合。答案要点：（1）重大事件：SpaceX“星舰”完成第二次轨道级试飞（2024年11月）、蓝色起源“新格伦”火箭首飞推迟、中国双曲线二号实现可回收火箭商业发射、印度“月船3号”成功软着陆、欧洲“织女星-C”火箭复飞失败。（2）冲击：①成本颠覆：商业公司通过可回收技术（如猎鹰9号单次发射成本降至620万美元）、批量化生产（星链卫星月产超100颗），打破传统航天“高成本、低频率”模式；②创新速度：敏捷开发（如“快速迭代”替代传统“全流程验证”）缩短研制周期（从5-10年降至2-3年）；③市场主导：需求从政府任务（如科研、国防）扩展到商业应用（卫星互联网、太空旅游），2024年全球商业航天收入占比超80%。（3）融合：①技术共享：传统航天机构（如NASA、中国航天科技集团）向商业公司开放技术（如NASA与SpaceX的CRS、HLS合同）；②分工协作：政府专注高风险基础研究（如深空探测），商业公司承担近地轨道应用（如卫星通信、载人航天）；③规则共建：国际组织（如ITU、IADC）推动商业航天参与轨道/频率分配、太空交通管理等规则制定。（4）总结：商业航天通过市场化机制激发创新活力，与传统航天形成“政府引导+市场主导”的互补模式，加速航天产业从“国家工程”向“产业生态”转型。2.从技术发展与科学目标角度，论述“深空探测”（地月系以外）的战略意义及未来十年重点方向。答案要点：（1）战略意义：①科学价值：揭示太阳系起源与演化（如小行星采样研究原始物质）、寻找地外生命迹象（如火星探测有机物）、验证天体物理理论（如引力波探测）；②技术牵引：推动高精度导航（如X射线脉冲星导航）、长寿命电源（如更高效率RTG）、深空通信（如激光通信替代射频）、自主探测（如AI驱动的无人采样）等关键技术突破；③资源储备：为未来小行星采矿（如铂族金属）、火星殖民（如原位资源利用）奠定基础；④国际影响力：深空探测能力是衡量国家科技实力的重要标志（如美国“阿尔忒弥斯”、中国“天问”系列）。（2）未来十年重点方向：①小行星探测：采样返回（如中国天问二号、NASA“OSIRIS-REx”），研究太阳系早期物质；②火星探测：采样返回（NASA“火星采样返