航空航天科普知识竞赛试题及答案

航空航天科普知识竞赛试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”的发射年份是（）A.1965年  B.1970年  C.1975年  D.1980年答案：B2.国际空间站（ISS）绕地球一圈的平均时间约为（）A.30分钟  B.60分钟  C.90分钟  D.120分钟答案：C3.液体火箭发动机中，液氧/液氢组合的常用代号是（）A.LOX/RP-1  B.LOX/LH2  C.N2O4/UDMH  D.MMH/N2O4答案：B4.下列哪一项不是地球静止轨道的特点（）A.轨道周期与地球自转周期相同  B.轨道倾角为0°  C.轨道高度约35786km  D.轨道速度约7.9km/s答案：D5.航天器再入大气层时，采用“跳跃式”再入技术的主要目的是（）A.增加航程  B.减小过载  C.降低热流密度  D.提高落点精度答案：C6.我国“嫦娥五号”任务中，月面起飞阶段使用的发动机类型为（）A.挤压循环液氧煤油发动机  B.泵压循环液氧液氢发动机  C.泵压循环四氧化二氮/偏二甲肼发动机  D.固体火箭发动机答案：C7.在轨道力学中，霍曼转移轨道的两次脉冲增量分别发生在（）A.近地点和远地点  B.升交点和降交点  C.任意点  D.轨道切点答案：A8.下列关于太阳同步轨道的描述，正确的是（）A.轨道面与太阳方向保持固定夹角  B.轨道高度固定为800km  C.轨道倾角一定为98°  D.周期为24小时答案：A9.航天器热控系统中，多层隔热材料（MLI）的主要作用是（）A.吸收热量  B.辐射散热  C.减少辐射换热  D.导热答案：C10.火箭飞行中，最大动压点（MaxQ）通常出现在（）A.起飞瞬间  B.起飞后10–20s  C.起飞后50–60s  D.起飞后100s答案：C11.我国“天问一号”火星探测器进入火星轨道前实施的制动策略为（）A.一次大推力制动  B.渐进式气动捕获  C.近火制动+远火调整  D.直接撞击答案：C12.在卫星导航系统中，PDOP值反映的是（）A.卫星钟差  B.几何定位精度因子  C.电离层延迟  D.多路径效应答案：B13.火箭级间分离常用的“冷分离”技术是指（）A.使用爆炸螺栓  B.使用反推火箭  C.依靠弹簧或气压推出  D.使用伺服机构答案：C14.卫星姿态控制中，零动量轮系统的特点是（）A.总角动量恒为零  B.需要持续喷气补偿  C.不能实现三轴稳定  D.只能用于低轨卫星答案：A15.下列哪项不是空间环境对航天器的主要危害（）A.原子氧剥蚀  B.单粒子翻转  C.地磁倒转  D.辐射总剂量效应答案：C16.火箭发射窗口的“零窗口”含义是（）A.无时间限制  B.允许±1s偏差  C.允许±10s偏差  D.必须分秒不差答案：D17.卫星通信中，C波段下行频率范围约为（）A.1–2GHz  B.3.7–4.2GHz  C.10–12GHz  D.20–30GHz答案：B18.航天器采用“重力梯度稳定”时，其稳定轴指向（）A.速度方向  B.地心方向  C.太阳方向  D.轨道面法向答案：B19.我国“神舟”飞船返回舱再入过程中，最大过载一般不超过（）A.3g  B.5g  C.8g  D.12g答案：B20.在火箭推进剂中，RP-1属于（）A.低温液氢  B.高浓度过氧化氢  C.精制煤油  D.硝酸酯答案：C21.卫星寿命末期进行“轨道坟墓”机动，其目的是（）A.提高轨道  B.降低轨道进入大气烧毁  C.进入废弃轨道  D.转交其他用户答案：C22.地球同步转移轨道（GTO）的远地点高度约为（）A.200km  B.1000km  C.20200km  D.35786km答案：D23.火箭垂直回收技术中，“蚱蜢跳”试验主要验证（）A.高空高速再入  B.低速垂直起降  C.轨道对接  D.热防护答案：B24.卫星电源系统中，锂离子蓄电池相比镍氢电池的主要优势是（）A.耐过充  B.能量密度高  C.无记忆效应  D.成本低答案：B25.空间推进中，离子推力器比冲的典型量级为（）A.200s  B.450s  C.1000s  D.3000s答案：D26.火箭发射时，导流槽的主要作用是（）A.降噪  B.降温  C.引导高温高速燃气流  D.增加推力答案：C27.卫星遥感中，NDVI指数利用的波段组合是（）A.近红外与红光  B.绿光与蓝光  C.短波红外与热红外  D.紫外与蓝光答案：A28.航天器采用“差分GPS”的主要目的是（）A.增加卫星数  B.消除公共误差提高精度  C.降低功耗  D.提高数据率答案：B29.火箭推进中，燃烧室压力越高，通常（）A.比冲降低  B.推力降低  C.喷管面积比减小  D.比冲增加答案：D30.我国“北斗三号”系统采用的卫星星座构型为（）A.Walker24/3/1  B.Walker27/3/1  C.Walker30/3/1  D.玫瑰星座答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列属于火箭常用固体推进剂组分的有（）A.高氯酸铵  B.铝粉  C.端羟基聚丁二烯（HTPB）  D.液氧答案：A、B、C32.卫星姿态敏感器包括（）A.太阳敏感器  B.星敏感器  C.磁强计  D.陀螺仪答案：A、B、C、D33.导致低地球轨道（LEO）卫星轨道衰减的主要因素有（）A.大气阻力  B.太阳辐射压  C.地球扁率  D.地磁扰动答案：A34.下列关于“嫦娥四号”任务的描述，正确的有（）A.首次月背软着陆  B.搭载“鹊桥”中继星  C.携带月面生物科普试验载荷  D.实现月面起飞返回答案：A、B、C35.火箭飞行中，可能导致“POGO”振动的因素有（）A.推进剂管路结构与发动机耦合  B.结构纵向振动  C.推力室燃烧不稳定  D.侧向风切变答案：A、B、C36.卫星热控涂层需具备的性能包括（）A.低太阳吸收比  B.高红外发射率  C.耐紫外辐照  D.高导热率答案：A、B、C37.下列属于深空探测“引力助推”成功案例的有（）A.旅行者2号飞越木星  B.卡西尼号飞越金星  C.朱诺号飞越地球  D.新视野号飞越冥王星答案：A、B、C38.载人航天器生命保障系统需控制的参数有（）A.氧分压  B.二氧化碳分压  C.温度湿度  D.噪声答案：A、B、C、D39.卫星通信中，造成“雨衰”现象的因素有（）A.雨滴对电波吸收  B.雨滴对电波散射  C.电离层闪烁  D.极化旋转答案：A、B40.火箭垂直回收制导需解决的关键技术包括（）A.在线轨迹优化  B.发动机深度节流  C.高精度导航  D.气动舵面控制答案：A、B、C三、填空题（每空1分，共30分）41.我国首颗探月卫星“嫦娥一号”进入月球轨道时采用的制动策略是________制动。答案：近月42.地球第一宇宙速度的理论值为________km/s。答案：7.9143.液体火箭发动机中，燃气发生器循环与分级燃烧循环相比，比冲一般________（高/低）。答案：低44.卫星太阳翼常用的三结砷化镓电池光电转换效率可达________%（填整数）。答案：3045.国际空间站轨道倾角约为________度（填整数）。答案：51.646.火箭飞行中，动压q的计算公式为q=________。答案：½ρv²47.地球同步轨道卫星的轨道周期为________小时（填精确值）。答案：23小时56分4秒（或填23.934）48.航天器再入时，典型峰值热流密度可达________MW/m²量级（填整数）。答案：1049.我国“长征五号”芯一级采用的液氧液氢发动机型号为________。答案：YF-7750.卫星导航中，电离层延迟与频率平方成________比。答案：反51.火箭级间分离时，若后效推力系数为1.2，则分离加速度需大于________m/s²才能避免碰撞。答案：1.2×g≈11.8（填12亦可）52.空间推进中，霍尔推力器利用________场加速离子。答案：电磁53.卫星采用“偏置动量”系统时，其角动量矢量与轨道面法向夹角一般小于________度。答案：554.载人飞船返回舱着陆前，降落伞三级开伞顺序为________伞、减速伞、主伞。答案：引导55.火箭发射场选址纬度越低，地球自转赋予的________速度越大。答案：切线56.卫星遥感影像地面分辨率为1m，则影像比例尺约为1:________（填整数）。答案：5000057.深空测控中，X波段上行频率约为________MHz（填整数）。答案：715058.航天器采用“锂热管”散热，其工作介质为________。答案：锂59.火箭推进剂贮箱采用“共底”结构可减小________质量。答案：结构60.卫星激光通信终端捕获跟踪系统简称________。答案：ATP四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）61.火箭比冲与推进剂密度无关。（）答案：√62.地球静止轨道卫星必须运行在赤道平面内。（）答案：√63.卫星太阳翼输出功率在寿命末期通常高于初期。（）答案：×64.液体火箭发动机可以多次启动。（）答案：√65.航天器热控涂层颜色越深，太阳吸收比一定越高。（）答案：×66.火箭飞行中，最大轴向过载一般出现在起飞瞬间。（）答案：×67.卫星采用重力梯度稳定时，不需要任何主动执行机构。（）答案：×68.我国“北斗”系统包含GEO、IGSO、MEO三种轨道卫星。（）答案：√69.火箭回收时，栅格舵主要用于姿控而非升力控制。（）答案：×70.空间原子氧对银材料剥蚀作用显著。（）答案：√五、简答题（每题6分，共30分）71.简述霍曼转移轨道的适用条件及优缺点。答案：适用条件：两共面圆轨道之间转移，推力为脉冲式，速度增量可瞬时完成。优点：能量最省，只需两次脉冲；计算简单。缺点：转移时间长；对推力瞬时性要求高；不适用于大倾角或非共面轨道。72.说明卫星“日凌”现象成因及对通信的影响。答案：每年春分和秋分前后，卫星、太阳、地球站近似成一线，太阳噪声进入天线主瓣，导致接收载噪比骤降，通信短时中断，持续数分钟至十余分钟，可通过提高天线口径、降低编码码率、使用备份星等手段缓解。73.列举三种常用卫星姿态执行机构，并比较其特点。答案：1.反作用轮：精度高、功耗低，需卸载；2.控制力矩陀螺：输出力矩大，结构复杂；3.推力器：可提供大扭矩，需消耗推进剂，控制粗糙。组合使用可实现高精度、长寿命三轴稳定。74.简述火箭“POGO”振动抑制措施。答案：1.蓄压器：在管路中设置气液蓄压器，改变推进剂系统固有频率；2.阻尼孔板：增加阻尼耗散能量；3.变截面导管：避免频率耦合；4.反馈控制：实时调节发动机推力，抑制振幅；5.结构加强：提高箭体纵向刚度，避开共振区。75.说明深空探测“引力助推”轨道设计步骤。答案：1.确定目标行星与借力行星轨道；2.计算借力双曲线超速矢量；3.建立借力前后速度矢量三角形；4.优化借力高度与角度，获得所需能量增量；5.迭代修正发射窗口与中途修正量；6.验证热控、测控、能源约束，形成完整借力序列。六、应用题（共30分）76.（计算题，10分）某LEO卫星质量m=2000kg，轨道高度h=400km，面质比A/m=0.02m²/kg，大气密度按指数模型ρ=ρ₀exp(-(h-h₀)/H)，其中ρ₀=3.614×10⁻¹²kg/m³，H=58km。计算由于大气阻力导致的轨道半长轴日衰减量Δa（保留三位有效数字）。答案：阻力加速度a_d=½ρv²Cd(A/m)，取Cd=2.2，v=√(μ/a)≈7.67km/s，a=R+h≈6778km。ρ=3.614×10⁻¹²exp(-400/58)=3.614×10⁻¹²×0.00107≈3.86×10⁻¹⁵kg/m³a_d=0.5×3.86×10⁻¹⁵×(7670)²×2.2×0.02≈4.98×10⁻⁹m/s²Δa_day=a_d×86400×(-3/2)×(a/μ)^(1/2)×a≈-19.3m答：日衰减约19.3m。77.（分析题，10分）某火箭二级采用液氧液氢发动机，真空比冲Isp=450s，推进剂质量分数0.9，二级总质量50t（含2t卫星）。若二级速度增量需求为4000m/s，求最小推质比（T/m）需大于多少才能克服地球引力损失（重力加速度g取9.8m/s²，忽略气动阻力，假设垂直上升段10s内速度增量达500