空间站生命保障系统工程师考试试卷及答案

空间站生命保障系统工程师考试试卷及答案空间站生命保障系统工程师考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.空间站生命保障系统的核心目标是维持航天员的______环境。2.水再生系统中，常用的废水处理技术包括______和反渗透。3.氧气生成的主要方式之一是通过______将水分解为氧气和氢气。4.二氧化碳去除系统常用的吸附剂是______。5.空间站大气压力通常维持在______千帕左右（接近海平面标准）。6.生命保障系统中的“闭环”指的是______资源的循环利用。7.航天员呼出的气体中，需要去除的主要有害气体是______。8.食物供应系统中，长期任务需要考虑______食品的储存与制备。9.热控系统通过______将空间站多余热量辐射到太空中。10.微生物监测系统的主要目的是防止______污染。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.下列哪种技术不是水再生系统的组成部分？（）A.蒸馏B.反渗透C.离子交换D.光合作用2.国际空间站氧气生成主要依赖于？（）A.压缩氧气罐B.电解水C.化学制氧剂D.植物光合作用3.二氧化碳去除系统中，分子筛的作用是？（）A.吸附CO₂B.分解CO₂C.产生O₂D.过滤颗粒物4.空间站大气中氧气浓度通常维持在？（）A.15%B.21%C.30%D.50%5.下列哪项不属于生命保障系统的闭环要素？（）A.水循环B.氧气循环C.废物处理D.燃料补给6.热控系统中，用于传递热量的工质通常是？（）A.空气B.水C.氨D.酒精7.航天员尿液处理后主要用于？（）A.饮用B.洗涤C.植物灌溉D.排放到太空8.下列哪种微生物是空间站需要重点监测的？（）A.乳酸菌B.大肠杆菌C.酵母菌D.双歧杆菌9.生命保障系统故障时，航天员首先使用的应急设备是？（）A.备用氧气罐B.应急食品C.手动水泵D.灭火器10.长期空间站任务中，食物系统需要满足的能量需求约为每人每天？（）A.1500千卡B.2000千卡C.3000千卡D.4000千卡三、多项选择题（共10题，每题2分）1.空间站生命保障系统的主要子系统包括？（）A.大气控制与供应B.水管理C.废物处理D.热控E.通信系统2.电解水生成氧气的过程中，需要的输入包括？（）A.水B.电能C.催化剂D.二氧化碳E.氮气3.二氧化碳处理的方法有？（）A.分子筛吸附B.氢氧化锂吸收C.光合作用D.燃烧E.冷凝4.水再生系统处理的废水来源包括？（）A.航天员尿液B.洗漱水C.冷凝水D.雨水E.舱外水5.热控系统的功能包括？（）A.维持舱内温度B.排除多余热量C.调节湿度D.提供热水E.冷却电子设备6.生命保障系统的闭环程度取决于哪些因素？（）A.资源循环效率B.技术成熟度C.任务时长D.航天员数量E.舱体大小7.微生物监测的方法包括？（）A.采样培养B.分子生物学检测C.目视检查D.气味检测E.温度监测8.应急生命保障设备包括？（）A.备用氧气罐B.应急食品包C.手动二氧化碳吸收器D.备用电源E.逃生舱9.影响空间站大气质量的因素有？（）A.航天员呼吸B.设备排放C.材料释放D.微陨石撞击E.太阳辐射10.长期任务中，食物系统的挑战包括？（）A.储存期限B.营养均衡C.重量限制D.制备方便性E.口味多样性四、判断题（共10题，每题2分）1.空间站生命保障系统完全实现了100%的闭环循环。（）2.电解水生成的氢气会被直接排放到太空。（）3.二氧化碳去除系统不需要定期更换吸附剂。（）4.空间站的大气压力比海平面低。（）5.热控系统通过对流方式将热量辐射到太空。（）6.处理后的尿液可以直接饮用。（）7.微生物污染不会影响航天员健康。（）8.生命保障系统的故障可能威胁航天员生命。（）9.长期任务中，食物主要依赖地面补给。（）10.氧气浓度过高会对航天员造成危害。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述空间站生命保障系统的闭环设计原则。2.电解水制氧的工作原理及在空间站的应用。3.二氧化碳去除系统的主要功能及常用技术。4.空间站微生物监测的重要性及主要措施。六、讨论题（共2题，每题5分）1.分析长期深空任务中生命保障系统面临的主要挑战及应对策略。2.比较闭环与开环生命保障系统的优缺点，说明其适用场景。答案：一、填空题1.生存与工作2.蒸馏3.电解4.分子筛5.101.36.物质7.二氧化碳8.长效（或脱水）9.辐射器10.生物二、单项选择题1.D2.B3.A4.B5.D6.C7.A8.B9.A10.C三、多项选择题1.ABCD2.AB3.ABC4.ABC5.ABCE6.ABCD7.AB8.ABCD9.ABC10.ABCDE四、判断题1.错2.对3.错4.错5.错6.错7.错8.对9.对10.对五、简答题1.闭环设计原则旨在最大化资源循环利用，减少地面补给依赖。核心是实现水、氧气、二氧化碳等物质内部循环：废水再生为饮用水和使用水；电解水生成氧气，回收CO₂转化或储存；废物处理减少体积或转化为资源。需考虑可靠性、效率及应急备份，平衡循环效率与技术复杂度，确保长期任务资源可持续，降低发射成本和风险，提供稳定生存环境。2.电解水制氧利用电能分解水为氢气和氧气（2H₂O→2H₂+O₂）。空间站中，再生水或地面水送入电解装置，电极反应产生氧气供呼吸，氢气排放或储存。该技术高效低能耗，适应微重力，比压缩氧罐更可持续，减少补给需求，是长期任务关键技术。3.主要功能是维持舱内CO₂浓度<0.5%，防止中毒。常用技术：分子筛吸附（选择性吸附CO₂后减压再生）；氢氧化锂吸收（化学吸收生成碳酸锂，需更换）；生物方法（藻类/植物光合作用转化CO₂为O₂和有机物）。各技术互补，保障大气质量。4.微生物监测保障航天员健康和设备安全。微重力下微生物易滋生形成生物膜，引发感染或腐蚀设备。措施：定期采样（空气、表面、水），培养或分子检测识别有害微生物；清洁消毒，使用抗菌材料；监测设备状态。有效监测可预防疾病，延长设备寿命，确保任务顺利。六、讨论题1.长期深空任务挑战：资源循环需近100%，减少补给；系统可靠性高，应对故障；微重力和辐射影响。策略：研发高效闭环技术（生物再生系统）；设计冗余系统；模块化便于维修；地面模拟验证；AI优化运行。提升系统适应性和稳定性，支持长