2026年航天知识竞赛决赛抢答题及答案

2026年航天知识竞赛决赛抢答题及答案1.中国航天史上首次实现航天器绕月、落月、采样返回“三步走”目标的任务名称是什么？该任务携带的月球样品在地球科学研究中有何特殊价值？答案：嫦娥五号任务。其带回的1731克月球样品是人类自1976年以来首次获得的新月球样品，采自月球正面风暴洋北部吕姆克山附近，该区域地质年代较年轻（约20亿年），有助于研究月球火山活动历史、月幔物质组成及地月系统演化，为月球热演化模型提供关键依据。2.长征五号运载火箭被称为“冰箭”，其芯一级和芯二级分别采用何种推进剂组合？该火箭在我国航天工程中承担了哪些标志性任务？答案：芯一级采用液氧（-183℃）和液氢（-253℃）低温推进剂，芯二级采用液氧煤油推进剂。长征五号已执行嫦娥五号月球采样返回、天问一号火星探测、空间站天和核心舱发射等任务，是我国目前运载能力最强的火箭，近地轨道（LEO）运载能力25吨，地球同步转移轨道（GTO）运载能力14吨。3.2024年发射的鹊桥二号中继星相比一代有哪些技术升级？其在探月工程中的核心作用是什么？答案：鹊桥二号采用Ka频段中继通信技术，通信速率提升至1Gbps（一代为2Mbps），配备更大口径可展开天线（约5米），支持多目标同时中继；新增LunarCubeSat支持功能，可同时为月球背面着陆器、巡视器及小型卫星提供通信服务。作为地月通信“桥梁”，它保障了嫦娥六号、七号等后续任务中月球背面与地球的实时数据传输，尤其是月面探测器的遥测、遥控及科学数据回传。4.天问一号任务实现了我国首次火星探测“绕、着、巡”三合一目标，其着陆火星时采用的“气动减速+降落伞+反推发动机”三级减速方案中，各阶段的速度变化范围是多少？“祝融号”火星车在巡视期间发现的“板状硬壳层”对研究火星环境有何意义？答案：三级减速阶段速度变化：进入火星大气时约2.4km/s，经气动减速至460m/s；降落伞展开后减速至95m/s；反推发动机点火后最终以0m/s软着陆。“板状硬壳层”推测由表面水或地下水蒸发后盐类胶结形成，证明火星表面曾存在短期内稳定的液态水活动，为研究火星气候由湿润向干旱转变的关键时期提供了直接证据。5.我国空间站“天宫”的基本构型由哪几个舱段组成？各舱段的主要功能是什么？空间站搭载的“空间冷原子钟”相比地面原子钟有何技术优势？答案：基本构型为“天和核心舱+问天实验舱+梦天实验舱”T字构型。天和核心舱是管理控制中心，负责姿态轨道控制、能源管理及航天员生活；问天实验舱侧重生命生态实验与生物技术研究；梦天实验舱聚焦微重力科学与材料实验。空间冷原子钟利用微重力环境减少原子运动干扰，频率稳定度达10^-18量级（地面最准原子钟约10^-16），可将导航定位精度提升至毫米级，为相对论验证、深空探测时间基准提供支持。6.2025年完成首飞的我国新一代载人火箭（CZ-10）设计上有哪些创新？其近地轨道和地月转移轨道运载能力分别是多少？该火箭将用于执行哪些后续任务？答案：新一代载人火箭采用模块化设计，芯一级配备7台120吨级液氧煤油发动机（YF-100K），捆绑2枚2.25米直径助推器（各2台YF-100K），芯二级为2台8吨级液氧液氢发动机（YF-75E），支持“光杆”“捆绑”等多种构型。近地轨道（LEO）运载能力70吨，地月转移轨道（LTO）运载能力27吨。未来将用于载人登月（运送新一代载人飞船月面着陆版）、空间站航天员及大质量载荷运输等任务。7.嫦娥六号任务计划在月球背面南极-艾特肯盆地采样，选择该区域的科学依据是什么？任务采用的“月球轨道无人交会对接”技术与嫦娥五号的月面采样封装技术相比，难点体现在哪些方面？答案：南极-艾特肯盆地是月球最大、最古老的撞击盆地（直径约2500公里，深度13公里），其月壳极薄，可能暴露月幔物质，采样可直接研究月球内部组成；同时该区域保存了太阳系早期撞击历史的关键记录。月球轨道无人交会对接需在无地面直接测控（依赖中继星）、轨道精度要求更高（毫米级）、对接机构需适应月轨低温环境等条件下完成，而嫦娥五号的月面采样更侧重机械臂精准操作与密封封装，两者技术挑战维度不同。8.美国“阿尔忒弥斯”计划中，“阿尔忒弥斯2号”与“阿尔忒弥斯3号”任务的主要区别是什么？计划使用的“太空发射系统”（SLS）与“星舰”（Starship）在技术路线上有何差异？答案：“阿尔忒弥斯2号”是载人绕月任务（不着陆），4名航天员乘“猎户座”飞船绕月后返回；“阿尔忒弥斯3号”将实现载人登月（1972年后首次），2名航天员乘“星舰”月面着陆版登陆月球南极。SLS是传统一次性重型火箭（LEO运载能力95吨），采用航天飞机衍生技术（液氢液氧芯级+固体助推器）；“星舰”是完全可重复使用的超重型运载器（LEO运载能力超150吨），采用液氧甲烷推进剂，目标通过垂直回收实现低成本太空运输。9.我国“羲和号”太阳探测卫星与“夸父一号”太阳探测器的科学目标有何不同？“夸父一号”搭载的“硬X射线成像仪”对太阳活动监测有何独特价值？答案：“羲和号”侧重太阳Hα波段光谱观测（追踪太阳色球层活动），是我国首颗空间太阳专用探测卫星；“夸父一号”聚焦“一磁两暴”（太阳磁场、太阳耀斑、日冕物质抛射）综合观测，研究太阳活动起源及对地球空间环境的影响。硬X射线成像仪可捕捉太阳耀斑中高能电子的加速与传播过程（能量15-200keV），结合其他载荷数据，揭示耀斑能量释放机制，提高空间天气预报能力。10.航天器再入大气层时，“黑障”现象产生的原因是什么？我国新一代载人飞船采用的“群伞+气囊”着陆系统相比神舟飞船的“单伞+反推火箭”有哪些优势？答案：黑障是因航天器高速再入时与大气摩擦产生高温，周围空气电离形成等离子鞘套，屏蔽无线电信号所致（一般发生在距地面80-40公里，持续约4-7分钟）。新一代载人飞船着陆系统：群伞（3具主伞）降低开伞载荷，适应更重返回舱（8-14吨）；气囊缓冲可在陆地、水面等复杂地形着陆（神舟仅陆地），提升着陆适应性；取消反推火箭减少系统复杂度，降低成本。11.2023年发射的“澳门科学一号”卫星属于哪类观测卫星？其搭载的“电离层电场探测仪”对空间天气研究有何意义？答案：属于空间科学卫星，主要任务是观测地球磁层-电离层-热层耦合过程。电离层电场探测仪可高精度测量电离层电场（精度0.1mV/m），结合磁场、粒子数据，揭示太阳风能量注入地球空间的机制，为卫星轨道预报、导航通信抗干扰（如GPS信号闪烁）提供数据支撑，提升我国空间天气预警能力。12.欧洲空间局（ESA）的“欧几里得”空间望远镜与NASA的“南希·格雷斯·罗马”望远镜的科学目标有何共性与差异？答案：共性是均聚焦宇宙暗物质与暗能量研究，通过观测星系分布、引力透镜效应等揭示宇宙加速膨胀机制。差异：“欧几里得”侧重可见光与近红外波段（0.5-2μm），绘制100亿光年范围内约20亿个星系的3D地图；“罗马”望远镜配备广角红外相机（0.6-2.3μm）和日冕仪（直接成像系外行星），除暗能量研究外，还将搜索系外行星并研究银河系内的恒星级天体（如黑洞、中子星）。13.我国“鸿雁”全球卫星通信系统与“星链”（Starlink）在技术定位上有何不同？“鸿雁”的低轨通信卫星采用的“Ka/Ku双频段载荷”相比单一频段有何优势？答案：“鸿雁”是我国自主可控的全球低轨卫星通信系统，侧重为航空、航海、偏远地区提供宽带互联网及物联网服务（如应急通信、环境监测）；“星链”以商业互联网接入为主，当前用户超500万。双频段载荷：Ka频段（26.5-40GHz）带宽大（支持高速数据），Ku频段（12-18GHz）抗雨衰能力强（恶劣天气通信更稳定），双频段切换可提升系统在不同场景下的通信可靠性。14.月球基地建设中，利用月壤制备氧气和建筑材料的关键技术路径是什么？我国“月面微型生态系统”实验（如嫦娥四号搭载的棉花种子实验）对未来月球基地生命保障有何启示？答案：氧气制备：通过月壤高温电解（月壤含约40%氧元素，主要以氧化物形式存在）或氢还原反应（月壤与氢气在高温下反应提供水，电解水制氧）。建筑材料：月壤经微波烧结或3D打印制成砖块，或与月表提取的金属（如铁、铝）混合增强强度。月面微型生态系统实验验证了月球低重力、强辐射环境下植物种子的萌发能力（棉花种子成功发芽），为未来月球基地生物再生生命保障系统（如植物栽培提供氧气、食物）积累了关键数据。15.2024年发射的“爱因斯坦探针”（EP）卫星的主要科学目标是什么？其搭载的“龙虾眼X射线成像仪”相比传统X射线望远镜有何技术突破？答案：科学目标是发现宇宙中暂现和爆发天体（如中子星并合、黑洞吸积耀发、伽马暴余辉），研究极端天体物理过程。龙虾眼成像仪模拟龙虾复眼结构，采用微通道板阵列实现大视场（视场角>3600平方度，传统X射线望远镜仅几度）、高灵敏度X射线成像，可实时监测天区X射线暴发现象，填补了宽视场X射线时域观测的空白。16.我国“风云三号”G星（降水星）是全球首颗主动降水测量卫星，其搭载的“双频降水测量雷达”（DPR）如何实现对不同高度降水粒子的探测？该卫星对台风监测的独特价值体现在哪些方面？答案：DPR工作在Ku（13.6GHz）和Ka（35.6GHz）双频段，利用不同频率电磁波对降水粒子（雨滴、冰晶）的散射特性差异，通过回波强度反演粒子尺寸与密度，结合雷达测高数据（垂直分辨率250米），绘制从云顶到地面的3D降水结构。对台风监测：可穿透台风眼墙云系，精确测量台风内部降水分布（尤其是核心区强对流降水），提升台风路径、强度及降水总量预报精度，为防灾减灾提供关键数据。17.小行星防御是航天领域的重要课题，我国计划实施的“近地小行星防御技术实验”将采用何种方案？相比动能撞击（如NASA“DART”任务），该方案有何改进？答案：计划采用“动能撞击+原位探测”复合方案：发射探测器对目标小行星（如直径约100米的近地小行星）进行近距离观测（测绘形状、密度、结构），随后释放撞击器高速撞击（速度约10km/s），同时另一子卫星留在附近监测轨道偏转效果。改进点：DART任务仅撞击未探测（目标小行星“迪莫弗斯”参数已知），我国实验将先探测后撞击，获取小行星内部结构数据（如是否为松散“rubblepile”），为不同类型小行星的防御策略（如需多次撞击或使用引力拖船）提供依据。18.空间站舱外航天服（如“飞天”舱外服）的生命保障系统需维持航天员哪些关键生存参数？其“电液伺服控温系统”相比“升华冷却”技术有何优势？答案：需维持舱外服内压力（约0.3个大气压）、氧气浓度（21%）、温度（15-25℃）、湿度（30-70%），并处理二氧化碳（吸收速率>1kg/天）及污染物（如代谢废气）。电液伺服控温系统通过液体循环（乙二醇-水溶液）主动调节温度，可根据航天员活动量动态调整（如出舱作业时产热大，增加循环流量）；升华冷却技术依赖消耗性水升华吸热（不可循环），而电液系统可重复使用，适合长时间舱外作业（“飞天”舱外服设计寿命5年，单次出舱支持8小时）。19.印度“月船3号”与“月船2号”任务的主要区别是什么？其成功软着陆月球南极对国际探月格局有何影响？答案：区别：月船3号取消了轨道器（复用月船2号轨道器），简化着陆器（增强腿结构、冗余传感器），仅携带着陆器“维克拉姆”和巡视器“Pragyan”；月船2号因着陆器失控坠毁失败，3号优化了制导导航与控制（GNC）系统（增加激光多普勒测速仪）。影响：印度成为第四个实现月面软着陆的国家，其南极着陆点（约南纬69.37度）靠近永久阴影区（可能存在水冰），为后续国际月球科研站（ILRS）合作增加了区域多样性，推动探月从“单点探测”向“多区域联合研究”发展。20.我国“捷龙三号”固体运载火箭与“长征十一号”火箭在定位上有何不同？其采用的“海上热发射”技术相比“陆基冷发射”有哪些优势？答案：捷龙三号是商业固体火箭（直径2.65米，LEO运载能力1.5吨），侧重微小卫星批量发射（可一箭20星以上）；长征十一号是我国首型固体运载火箭（直径2米，LEO运载能力700公斤），兼顾商业与应急发射（如快速补网）。海上热发射：火箭在发射平台直接点火（冷发射是先弹射再点火），减少火箭结构重量；发射点可灵活选择（赤道附近发射节省燃料，提升运载能力）；落区安全（海上无人员密集区），适合高频次商业发射（捷龙三号计划2026年实现年发射10次以上）。21.2023年发射的“澳门学生科学卫星”是我国首颗由中学生参与设计的卫星，其搭载的“伽马射线暴探测器”的科学目标是什么？学生参与卫星研制对航天科普有何意义？答案：科学目标是探测伽马射线暴（宇宙中最剧烈的能量释放事件）的低能段（50keV-2MeV）辐射，补充现有卫星（如“慧眼”“Swift”）的能段覆盖，研究伽马暴的起源与演化。学生参与意义：通过卫星设计、载荷研制（如探测器选型、数据处理算法编写），激发青少年对航天与科学的兴趣，培养创新思维与工程实践能力，推动“从观测到研究”的全链条科普，为航天人才储备奠定基础。22.日本“艾普斯龙”（Epsilon）火箭与“H-3”火箭的技术路线有何差异？“H-3”火箭首飞失败（2023年）暴露了哪些技术问题？答案：“艾普斯龙”是小型固体运载火箭（LEO运载能力1.5吨），采用低成本设计（自动化检测、3D打印部件），侧重微小卫星发射；“H-3”是中型液体火箭（LEO运载能力15吨），采用液氧液氢主发动机（LE-9），目标替代“H-2A”成为日本主力运载火箭。首飞失败因二级发动机点火后出现异常（推测为涡轮泵故障或推进剂供应问题），暴露了大推力液氢液氧发动机可靠性（LE-9推力147吨，是日本首型自研大推力上面级发动机）及全箭系统集成验证的不足。23.我国“天链”中继卫星系统已发展到第三代，相比二代有哪些技术提升？其在“神舟十七号”载人任务中承担了哪些关键支持？答案：三代“天链”采用激光通信技术（星间链路速率10Gbps，是二代射频链路的100倍），新增多目标服务能力（可同时支持5个航天器中继），轨道覆盖范围扩展至中高轨（如支持月球探测器）。在神舟十七号任务中，天链卫星提供了飞船与地面的实时通信（包括天地通话、科学实验数据回传），覆盖飞船入轨、交会对接、出舱活动等全任务阶段，使测控覆盖率从地基系统的15%提升至90%以上。24.2025年计划发射的“先进天基太阳天文台”（ASO-S）的三大科学目标是什么？其搭载的“全日面矢量磁像仪”对太阳物理研究有何独特作用？答案：三大目标：研究太阳磁场（“磁”）、耀斑（“暴”）、日冕物质抛射（“暴”）的起源及相互关系（即“一磁两暴”）。全日面矢量磁像仪可高精度测量太阳表面磁场的三维矢量（强度、方向、倾角），分辨率0.1角秒（约70公里），是目前唯一能同时观测全日面矢量磁场的空间仪器，为揭示太阳活动（如耀斑爆发）的磁场能量积累与释放机制提供关键数据。25.欧洲“织女星-C”火箭与“织女星”火箭相比有哪些改进？其在商业发射市场中的竞争