2025年航天知识竞赛试题及答案

2025年航天知识竞赛试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.2025年计划实施的“嫦娥七号”任务核心目标是对月球哪一区域进行详细探测？A.月球正面风暴洋B.月球背面南极-艾特肯盆地C.月球赤道附近月海D.月球北极永久阴影区答案：B2.以下哪型火箭是我国目前唯一具备近地轨道25吨级运载能力的现役运载火箭？A.长征二号FB.长征五号BC.长征七号D.长征八号答案：B3.国际空间站（ISS）预计于2030年退役后，全球唯一在轨运行的长期有人驻留空间站是？A.中国天宫空间站B.俄罗斯“和平号”后继站C.美国“自由号”空间站D.欧空局“哥伦布”扩展站答案：A4.航天器在近地轨道运行时，其速度需达到第一宇宙速度才能维持轨道。第一宇宙速度的近似值为？A.7.9公里/秒B.11.2公里/秒C.16.7公里/秒D.29.8公里/秒答案：A5.2025年将发射的“天问二号”探测器主要任务是？A.火星采样返回B.小行星采样与伴飞探测C.木星系统远距离观测D.金星大气成分分析答案：B6.载人飞船返回地球时，最关键的减速阶段发生在哪个大气层层？A.对流层B.平流层C.中间层D.热层答案：A（注：返回舱进入对流层后，通过大气摩擦和降落伞完成最终减速）7.以下哪种卫星轨道的特点是轨道周期与地球自转周期严格同步？A.太阳同步轨道B.地球静止轨道C.极地轨道D.椭圆转移轨道答案：B8.火箭发动机工作时，推进剂燃烧产生的高温高压气体通过喷管膨胀加速，其遵循的主要物理定律是？A.牛顿第一定律（惯性定律）B.牛顿第三定律（作用力与反作用力）C.开普勒第三定律（周期定律）D.伯努利方程（流体力学）答案：B9.2024年完成首次液氧甲烷火箭入轨飞行的中国民营航天公司是？A.蓝箭航天B.星际荣耀C.星河动力D.九州云箭答案：A（注：蓝箭航天“朱雀二号”为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭）10.月球表面昼夜温差极大（约-180℃至120℃），主要原因是？A.月球自转周期过长（约27天）B.月球没有全球性磁场C.月球大气极其稀薄D.月球表面反照率低答案：C（注：大气缺失导致无法通过对流传递热量，昼夜热量无法平衡）11.以下哪项技术是天宫空间站“再生生保系统”的核心组成？A.电解水制氧与二氧化碳还原B.食品冷藏与循环加热C.舱外航天服热控调节D.机械臂高精度操作答案：A12.2025年计划开展的“鹊桥二号”中继卫星任务，其主要服务对象是？A.嫦娥七号月背探测任务B.天问二号小行星探测任务C.神舟十八号载人飞行任务D.天舟七号货运飞船任务答案：A（注：月背探测需中继卫星提供地月通信支持）13.以下关于火箭“分级”的描述，错误的是？A.分级可减少无效载荷，提高运载效率B.多级火箭需依次分离完成飞行阶段C.所有液体燃料火箭均需采用多级设计D.一级火箭通常承担初始阶段的主要推力答案：C（注：单级入轨火箭理论上可行，但受限于推重比尚未实现）14.太阳同步轨道卫星的主要应用场景是？A.气象观测与资源普查B.电视直播与通信中继C.载人航天与空间站对接D.深空探测与星际航行答案：A（注：太阳同步轨道保证卫星每次过同一纬度时光照条件相同，适合对地观测）15.以下哪型探测器是人类历史上首个成功登陆金星表面的航天器？A.美国“水手2号”B.苏联“金星7号”C.欧洲“金星快车”D.日本“晓”号探测器答案：B（1970年苏联“金星7号”首次成功软着陆金星）16.2025年，我国计划在文昌航天发射场执行的重大任务不包括？A.长征五号B发射天宫空间站扩展舱段B.长征八号发射商业卫星星座C.长征十一号海上发射试验D.长征二号F发射神舟十八号载人飞船答案：D（注：神舟系列载人飞船由酒泉卫星发射中心通过长征二号F火箭发射）17.航天器热控系统中，“辐射器”的主要作用是？A.吸收太阳辐射热量B.向宇宙空间辐射多余热量C.反射太阳光避免过热D.储存热量维持舱内温度答案：B18.以下关于“星链”（Starlink）卫星的描述，正确的是？A.运行在地球静止轨道（35786公里）B.单星设计寿命超过15年C.采用Ka频段和激光星间链路通信D.完全由NASA主导研发答案：C（注：星链卫星运行在近地轨道，寿命约5-7年，由SpaceX公司主导）19.月球探测中，“月震仪”的主要科学目标是？A.分析月球表面土壤成分B.研究月球内部结构（壳、幔、核）C.测量月球表面辐射环境D.监测月球陨石撞击频率答案：B（注：通过月震波传播数据可反演月球内部结构）20.2025年，我国计划启动的“觅音计划”核心目标是？A.寻找太阳系外类地行星B.探测太阳日冕物质抛射（CME）C.验证空间核聚变推进技术D.建立地月空间交通基础设施答案：A（注：“觅音计划”为我国太阳系外行星探测任务，目标是发现类地行星并分析其大气成分）二、填空题（每题2分，共30分）1.我国首颗探月卫星“嫦娥一号”于____年发射，实现了中国月球探测“绕、落、回”三步走的第一步。答案：20072.火箭发动机按推进剂类型可分为液体火箭发动机、固体火箭发动机和____发动机（如电推进）。答案：组合/新型（或“电”）3.天宫空间站基本构型由天和核心舱、问天实验舱和____实验舱组成，整体呈T字构型。答案：梦天4.2024年，我国首次实现____（航天器类型）的重复使用飞行，标志着低成本航天运输技术取得突破。答案：可重复使用试验航天器（或“亚轨道重复使用运载器”）5.月球表面的“月海”实际是由____（地质活动）形成的玄武岩平原。答案：远古火山喷发6.载人航天中，“GLOC”（重力载荷引起的意识丧失）通常发生在加速度超过____G（重力加速度）时。答案：5-6（或“6”）7.2025年将发射的“爱因斯坦探针”卫星主要用于探测宇宙中的____现象（如黑洞爆发、中子星合并）。答案：X射线暴（或“暂现源”）8.卫星导航系统中，____（星座名称）是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统。答案：北斗（或“北斗三号”）9.火箭发射时，“程序转弯”的目的是使火箭飞行方向偏离垂直向上，逐渐对准____（轨道参数）。答案：预定轨道倾角10.深空探测中，“引力弹弓”效应利用行星的____（物理量）为探测器加速或改变轨道。答案：轨道速度（或“引力场”）11.2023年，我国成功发射的“夸父一号”卫星主要观测目标是____（太阳活动现象）。答案：太阳耀斑与日冕物质抛射（或“太阳磁场与爆发活动”）12.空间站舱外航天服的“背包式生命保障系统”需提供氧气、____（环境控制功能）和通信支持。答案：温度调节（或“压力控制”“湿度控制”）13.小行星探测中，“近地小行星”（NEA）是指轨道与地球轨道____（位置关系）的小行星。答案：相交或接近14.2025年，我国计划在____（发射场）首次实施液氧煤油火箭海上发射，降低发射成本。答案：海阳（或“山东海阳”）15.月球样品返回任务中，返回舱需以“____”方式再入大气层，通过多次弹跳降低速度，避免过热烧毁。答案：半弹道跳跃（或“打水漂”）三、判断题（每题1分，共10分。正确打√，错误打×）1.所有航天器进入太空后都需要持续消耗燃料以维持轨道。（）答案：×（注：近地轨道航天器受稀薄大气阻力需少量燃料维持，而高轨道或深空探测器可依靠惯性飞行）2.火箭的“比冲”是指单位质量推进剂产生的冲量，比冲越高，发动机效率越高。（）答案：√3.天宫空间站的太阳能帆板采用“柔性可展开”设计，比传统刚性帆板更轻且发电效率更高。（）答案：√4.月球没有全球性磁场，因此月表不存在任何形式的磁性物质。（）答案：×（注：月表岩石中存在局部剩磁，由远古磁场残留形成）5.载人飞船返回舱的外形设计为钝头体，目的是减少大气摩擦产生的热量。（）答案：×（注：钝头体通过形成激波层将大部分热量隔离在外部，而非减少摩擦）6.卫星的“轨道倾角”是指轨道平面与赤道平面的夹角，倾角为0°时为极地轨道。（）答案：×（注：倾角90°为极地轨道，0°为赤道轨道）7.2024年，我国首次实现固体火箭“一箭60星”发射，创造商业航天多星发射新纪录。（）答案：√（注：星河动力“谷神星一号”火箭完成此任务）8.深空探测器与地球通信时，因距离遥远需使用低频（如S/X频段）和大口径天线。（）答案：√9.空间站的“机械臂”只能用于舱外货物搬运，无法辅助航天员出舱活动。（）答案：×（注：天宫空间站的“天和机械臂”可辅助航天员移动）10.太阳同步轨道卫星的轨道高度一定高于地球静止轨道。（）答案：×（注：太阳同步轨道高度通常为500-1000公里，低于静止轨道的35786公里）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述火箭“多级分离”的必要性及分离过程中的关键技术。答案：必要性：火箭需将有效载荷加速到第一宇宙速度（约7.9km/s），但单级火箭受限于推重比和燃料携带量，无法达到所需速度。多级分离可逐步抛离已耗尽燃料的子级，减少无效质量，提高运载效率。关键技术：①分离时序控制（确保各级分离时姿态稳定）；②热防护（避免前一级发动机尾焰烧蚀后级）；③级间连接结构设计（需承受高动态载荷）；④分离后子级的再入控制（回收或安全坠落）。2.说明“天宫空间站”再生生保系统的核心功能及对载人航天的意义。答案：核心功能：通过物理化学方法实现水、氧气的循环利用，包括：①电解水制氧（将水分解为氧气和氢气）；②二氧化碳还原（通过萨巴捷反应或电解将CO₂转化为水和甲烷）；③尿液、冷凝水等废水的收集与净化。意义：大幅减少地面补给需求（传统非再生系统需每千克氧气消耗数千克物资），降低长期驻留成本；支持航天员在轨停留时间从数月延长至数年，为深空探测（如载人登月、火星任务）提供技术验证。3.对比“近地轨道（LEO）”与“地球静止轨道（GEO）”的特点及典型应用。答案：特点对比：①轨道高度：LEO约200-2000公里，GEO约35786公里；②轨道周期：LEO约90分钟，GEO与地球自转同步（23小时56分）；③覆盖范围：LEO单星覆盖小（需星座组网），GEO单星覆盖约40%地球表面；④轨道速度：LEO约7.8km/s，GEO约3.1km/s。典型应用：LEO用于遥感、通信星座（如星链）、载人航天；GEO用于电视直播、气象卫星（如风云四号）、区域通信中继。4.解释“月面永久阴影区”的形成原因及其科学探测价值。答案：形成原因：月球自转轴倾角约1.5°（远小于地球的23.5°），导致极地地区太阳高度角极低（接近地平线），部分撞击坑底部永远无法被阳光直射，形成永久阴影区。科学价值：①保存太阳系早期水冰（未被阳光分解），可分析太阳系水的来源；②水冰可转化为氧气和燃料，为未来月球基地提供资源；③极端低温环境（约-240℃）可作为天然“冰箱”保存挥发性物质（如甲烷、氨），研究天体化学演化。5.简述“天问系列”探测器已完成和2025年计划任务的科学目标差异。答案：已完成任务（天问一号）：2021年实现火星绕、落、巡一次完成，科学目标包括火星地形地貌、土壤成分、大气环境、水冰分布探测，为火星演化研究提供数据。2025年计划任务（天问二号）：目标为近地小行星2016HO3采样返回及主带彗星133P伴飞探测，科学目标聚焦：①小行星表面物质成分（研究太阳系早期物质）；②彗星挥发物与尘埃特性（揭示太阳系冰质天体演化）；③验证小天体轨道控制与采样技术（为未来行星防御奠定基础）。五、论述题（每题15分，共30分）1.结合2025年航天发展趋势，论述“可重复使用运载火箭”对航天产业的革命性影响。答案：2025年，可重复使用运载火箭（如SpaceX“猎鹰9号”、蓝箭“朱雀二号”改进型）将进入大规模应用阶段，其对航天产业的影响可从以下维度分析：（1）成本降低：传统一次性火箭发射成本中，箭体占比约60%（如长征五号发射成本约2-3亿美元），可重复使用火箭通过回收一级/二级箭体，单次发射成本可降至原1/5-1/10（猎鹰9号已实现约6200万美元/次，复用后降至约2800万美元）。成本下降将推动商业卫星星座（如星链、鸿雁）大规模部署，使卫星互联网、全球遥感服务从“高端需求”变为“普惠应用”。（2）发射频率提升：可重复使用火箭的箭体维修周期短（猎鹰9号一级箭体从回收至再次发射仅需2-3周），配合标准化生产，可将年发射次数从当前全球约200次提升至2025年的500次以上。高频发射能力支撑近地轨道卫星的快速补网（如应对空间碎片撞击后的卫星替换），同时为深空探测任务（如载人登月、火星采样）提供密集运输保障。（3）技术扩散与创新：低成本降低了航天准入门槛，更多中小企业可参与卫星制造、应用开发（如物联网卫星、商业遥感分析），推动“航天+”产业融合（如农业估产、灾害预警、自动驾驶定位）。此外，可重复使用技术倒逼发动机可靠性提升（需承受多次点火、再入热冲击），促进高温材料（如碳-碳复合材料）、高精度导航（回收时需厘米级落点控制）等关键技术突破，反哺传统航天领域（如载人飞船返回、空间站货运）。（4）空间资源开发前置：可重复使用火箭的成熟为月球/小行星资源开采奠定基础。例如，月球水冰可通过低成本运输至近地轨道，作为航天器推进剂（液氧/液氢），形成“地月空间燃料站”，将深空探测的“单程成本”转化为“循环经济”。这一模式若实现，将彻底改变人类对太空的利用方式，从“消耗地球资源探索太空”转向“利用太空资源开发太空”。综上，可重复使用运载火箭不仅是运输工具的革新，更是航天产业从“政府主导”向“商业驱动”转型的核心引擎，其影响将渗透至技术创新、经济模式乃至人类太空探索的长期战略。2.从技术、科学、战略三个层面，分析我国2025年推进“国际月球科研站（ILRS）”建设的意义。答案：国际月球科研站是我国联合俄罗斯等国提出的月球探测国际合作项目，计划2035年前建成长期有人驻留的月球基地。2025年作为关键推进期，其意义可从以下三方面展开：（1）技术层面：月球科研站建设需突破多项“卡脖子”技术。①月面长期生存技术：需研发适应极端温差（-180℃至120℃）、低重力（1/6g）的舱体材料（如月球regolith3D打印建筑）、高效能源系统（如核反应堆+太阳能互补）；②地月运输系统：需发展重型运载火箭（如长征九号，近地轨道运载能力140吨）、月面着陆器（