2026年人造行星科普常识中小学生天文竞赛试题附答案

2026年人造行星科普常识中小学生天文竞赛试题附答案一、单项选择题（每题只有1个正确答案，每题4分）1.人造行星与人造地球卫星的本质区别是A.天体质量大小不同B.环绕运行的中心天体不同C.发射的国家不同D.功能用途不同答案：B解析：天文学科普层面定义人造行星的核心标准，就是人造天体是否脱离行星引力束缚，转而环绕太阳公转。人造地球卫星的中心天体是地球，始终在地球引力范围内环绕地球运行，而人造行星的中心天体是太阳，已经脱离地球引力，因此两者的本质区别是环绕的中心天体不同，质量、发射国、用途都不是本质区别。2.人类历史上第一颗人造行星是哪一年发射成功的A.1957年B.1959年C.1961年D.1969年答案：B解析：1957年苏联发射的斯普特尼克1号是人类第一颗人造地球卫星，而非人造行星；1959年苏联发射的月球1号探测器，在飞越月球后脱离地球引力，进入环绕太阳的日心轨道，成为人类历史上第一颗人造行星；1961年是人类首次载人航天的年份，1969年是人类首次登月的年份，因此正确答案为B。3.中国发射的第一颗成功脱离地球引力、成为人造行星的探测器是以下哪一个A.嫦娥一号B.天问一号C.萤火一号D.嫦娥五号答案：B解析：嫦娥一号、嫦娥五号都是月球探测任务，探测器始终在地球引力范围内环绕月球运行，属于人造天体的范畴，没有成为人造行星；萤火一号是中国首次火星探测尝试，未能成功进入地火转移轨道，最终没有脱离地球引力；天问一号是中国首次成功的火星探测任务，2020年发射后，成功进入地火转移轨道，脱离地球引力环绕太阳巡航，因此是中国第一颗人造行星，正确答案为B。4.探测器要成为人造行星，最核心的速度条件是达到以下哪一个A.第一宇宙速度B.第二宇宙速度C.第三宇宙速度D.第七宇宙速度答案：B解析：第一宇宙速度约7.9km/s，是航天器环绕地球运行不坠落的最小速度，只能让探测器成为人造地球卫星；第二宇宙速度约11.2km/s，是探测器脱离地球引力束缚的最小速度，达到这个速度就能脱离地球，进入日心轨道成为人造行星；第三宇宙速度约16.7km/s，是脱离太阳引力飞出太阳系的最小速度，不是成为人造行星的必要条件，因此正确答案为B。5.以下哪一个天体目前不属于人造行星范畴A.先驱者10号探测器B.月球1号探测器C.国际空间站D.旅行者2号探测器答案：C解析：先驱者10号、旅行者2号都已经脱离地球引力，环绕太阳运行，属于人造行星；月球1号作为人类第一颗人造行星，至今依然在日心轨道运行；国际空间站是环绕地球运行的大型载人航天器，始终没有脱离地球引力，属于人造地球卫星，因此不属于人造行星，正确答案为C。6.关于人造行星和人造小行星的说法，正确的是A.人造行星和人造小行星是完全不同的两类天体，没有共同点B.尺寸较小、绕太阳运行的人造天体通常被俗称为人造小行星，本质上属于人造行星范畴C.人造行星专指绕地球运行的大型人造天体，人造小行星绕太阳运行D.按照国际天文学联合会的定义，只有天然天体可以称为行星，人造天体不能叫人造行星，因此人造行星和人造小行星都不存在答案：B解析：国际天文学联合会的行星定义确实只针对天然天体，人造行星和人造小行星都是科普层面的通俗分类，并非正式分类；两者的关系是，所有绕太阳运行的人造天体都可以称为人造行星，其中尺寸较小的，大多是报废探测器或探测器上面分离出来的碎片，被俗称为人造小行星，因此A错误，B正确；C选项混淆了两者的轨道，错误；D选项否认了科普分类的存在，错误，因此正确答案为B。7.2025年中国科学院紫金山天文台提出的“人造行星空间天气监测计划”，该计划发射人造行星的核心科学目标是A.在日心轨道建造可容纳人类长期驻留的太空基地B.长期连续监测太阳活动，提前为地球预警太阳风暴等空间天气灾害C.开发小行星带的矿产资源D.测试恒星际航行的推进技术答案：B解析：该计划是中国为提升空间天气预警能力提出的科学计划，核心目标是在距离太阳合适的位置部署多颗人造行星探测器，能够比近地轨道探测器更早观测到太阳耀斑、日冕物质抛射等太阳活动，给地球预留更多预警时间，减少太阳风暴对卫星、电网、通信的破坏，因此正确答案为B。8.如果一枚探测器发射后，成功脱离地球引力，进入和地球公转轨道半长轴几乎相同的日心轨道，和地球保持同速绕太阳公转，那么该探测器属于哪类天体A.人造地球卫星B.人造行星C.月球的天然卫星D.近地小行星答案：B解析：该探测器已经脱离地球引力束缚，中心天体是太阳，符合人造行星的三个核心条件：人造天体、绕太阳运行、脱离行星引力，因此属于人造行星，正确答案为B；它没有环绕地球运行，因此不是人造地球卫星，更不可能是月球的天然卫星，它是人类发射的不是天然形成的，因此不是近地小行星，所以排除其他选项。9.第二宇宙速度在地球表面发射的前提下，准确数值大约是A.7.9km/sB.11.2km/sC.16.7km/sD.42.1km/s答案：B解析：7.9km/s是第一宇宙速度，11.2km/s是第二宇宙速度，16.7km/s是第三宇宙速度，因此正确答案为B。10.以下哪一个探测器，自始至终都没有脱离地球引力成为人造行星A.水手4号火星探测器B.阿波罗11号服务舱C.哥伦比亚号航天飞机D.先驱者11号探测器答案：C解析：水手4号是人类成功的火星探测器，脱离地球引力进入日心轨道，成为人造行星；阿波罗11号的服务舱在把宇航员送回地球之后，抛弃后脱离地球引力进入日心轨道，成为人造行星；先驱者11号是外太阳系探测器，早就脱离地球引力成为人造行星；哥伦比亚号航天飞机是天地往返的载人航天器，运行轨道始终是近地环绕地球轨道，任务期间返回地球时在大气层解体，从未脱离地球引力，因此没有成为人造行星，正确答案为C。二、多项选择题（每题有2个及以上正确答案，多选少选不得分，每题5分）1.以下天体中，属于人造行星范畴的有A.旅行者1号探测器B.天问一号火星探测器的巡航阶段C.月球2号探测器D.中国空间站天和核心舱答案：ABC解析：旅行者1号已经脱离地球引力，环绕太阳运行，属于人造行星；天问一号巡航阶段已经脱离地球引力，在日心轨道上飞向火星，符合人造行星定义；月球2号是苏联的月球探测器，撞击月球前就已经脱离地球引力，属于人造行星范畴；天和核心舱环绕地球运行，属于人造地球卫星，不属于人造行星，因此正确答案为ABC。2.按照用途划分，人造行星可以分为哪几类A.科学探测类B.技术验证类C.报废太空垃圾类D.大科学装置类答案：ABCD解析：大多数人造行星都是执行科学探测任务的深空探测器，属于科学探测类；部分人造行星是用来测试深空飞行、新型推进等技术的，属于技术验证类；很多探测器完成任务后报废，失去联系，成为环绕太阳运行的太空垃圾，属于报废垃圾类；近年来还有部分大科学装置被部署到日心轨道，比如太阳引力波探测装置，属于大科学装置类，因此四个选项都正确。3.人造行星和IAU定义的天然行星相比，相同点有哪些A.都环绕太阳公转B.自身引力都能让天体保持球形C.都能清理自身轨道附近的天体D.都拥有稳定的环绕太阳运行的轨道答案：AD解析：IAU定义的天然行星需要满足三个条件：环绕太阳运行、自身引力足够让天体达到流体静力学平衡也就是保持球形、能够清理自身轨道附近的其他天体。人造行星是人造天体，质量体积都非常小，自身引力远远达不到让天体成球形的程度，也没有能力清理轨道，因此BC不是共同点；两者都环绕太阳公转，都拥有稳定的公转轨道，因此AD是正确的相同点。4.探测器要成为人造行星，需要满足的基本条件有A.发射速度大于等于第二宇宙速度B.克服地球大气层的阻力，不会在近地轨道坠落C.脱离地球引力的束缚D.必须飞出太阳系答案：ABC解析：成为人造行星只需要脱离地球引力环绕太阳运行，不需要飞出太阳系，因此D错误；发射速度必须达到第二宇宙速度才能脱离地球引力，因此AC正确；发射后如果没有克服大气阻力，就会坠落地球，无法进入日心轨道，因此B也正确，正确答案为ABC。5.以下关于人造行星的说法，错误的有A.只有探测器任务结束之后才会成为人造行星B.人造行星永远不会撞击地球，不存在安全威胁C.人造行星的轨道不会发生变化，会一直稳定绕太阳运行D.人类第一颗人造行星是美国发射的答案：ABCD解析：所有选项说法都是错误的：很多行星探测任务的探测器，在前往目标行星的巡航阶段就已经脱离地球引力成为人造行星，不是只有任务结束才会成为，因此A错误；部分人造行星的轨道和地球轨道相交，会受到行星引力摄动改变轨道，存在极低概率撞击地球的可能，因此B错误；人造行星会受到各大行星的引力摄动、太阳风的微弱阻力影响，轨道会缓慢发生变化，并不是一直稳定，因此C错误；人类第一颗人造行星是苏联1959年发射的月球1号，不是美国发射的，因此D错误。三、判断题（正确打√，错误打×，每题3分）1.只要是人类制造发射到太空的人造天体，都属于人造行星。（）答案：×解析：只有脱离行星引力束缚、环绕太阳运行的人造天体才属于人造行星，环绕行星运行的人造天体属于人造卫星，因此说法错误。2.第二宇宙速度的“逃逸”指的是脱离太阳的引力束缚。（）答案：×解析：第二宇宙速度的逃逸是脱离地球引力束缚，第三宇宙速度才是脱离太阳引力束缚，因此说法错误。3.截至2026年，人类已经发射了超过300颗人造行星。（）答案：√解析：自1959年人类获得第一颗人造行星以来，历次深空探测任务发射的探测器、探测器分离的上面级，大部分都脱离地球引力成为人造行星，累计数量已经超过300颗，因此说法正确。4.天问一号是中国首个成功进入日心轨道的人造行星。（）答案：√解析：中国此前的萤火一号火星探测任务未能成功进入地火转移轨道，月球探测任务都没有脱离地球引力，因此天问一号确实是中国首个成功的人造行星，说法正确。5.所有的人造行星最终都不会永久留在太阳系，要么撞击其他天体，要么脱离太阳系。（）答案：√解析：受引力摄动和轨道衰减影响，人造行星的轨道长期来看是不稳定的，最终都会被其他天体捕获撞击，或者被太阳引力抛出太阳系，不可能永久稳定绕太阳运行，因此说法正确。6.人造行星是科普领域的通俗说法，不是国际天文学联合会承认的正式天体分类。（）答案：√解析：国际天文学联合会的行星分类只针对天然形成的天体，人造天体不适用该分类体系，因此人造行星只是通俗科普说法，不是正式分类，说法正确。7.当前人类已经掌握了发射载人人造行星的技术，并且已经成功发射过载人人造行星。（）答案：×解析：截至2026年，所有载人航天器都运行在近地轨道，没有载人航天器脱离地球引力成为人造行星，人类也没有掌握长期载人深空飞行的技术，因此说法错误。8.人造行星的公转方向必须和天然行星的公转方向一致，不能发射逆行的人造行星。（）答案：×解析：从技术层面，人类只要调整发射速度和方向，完全可以发射逆向绕太阳公转的人造行星，只是目前没有科学任务需要发射这类人造行星，不存在技术上的限制，因此说法错误。四、填空题（每空2分）1.人造行星的定义核心是：________制造，脱离行星引力束缚，环绕________运行的天体。答案：人类；太阳2.人类第一颗人造行星是________（填写探测器名称），由________（填写国家）发射。答案：月球1号；苏联3.探测器要成为人造行星，在地球表面发射的最低速度是________km/s，也就是________宇宙速度。答案：11.2；第二4.目前人类飞行距离最远的人造行星是________号探测器，已经飞出太阳风层进入星际空间。答案：旅行者15.中国首颗人造行星是________探测器，执行的是________探测任务。答案：天问一号；火星6.国际天文学联合会对天然行星的定义中，要求行星必须能够________自身轨道附近的其他天体，这一条件是所有人造行星都无法满足的。答案：清理7.尺寸较小的人造行星通常被俗称为________。答案：人造小行星8.行星探测任务中，探测器脱离地球后，进入目标行星轨道之前，绕太阳飞行的阶段被称为________阶段，这一阶段的探测器就是一颗人造行星。答案：巡航五、简答题（每题10分）1.请简要说明人造行星和人造卫星最核心的区别是什么？答案：人造行星和人造卫星的核心区别主要有两点：第一是环绕的中心天体不同，人造卫星环绕行星（最常见的是地球）运行，始终在行星引力范围内，而人造行星环绕太阳运行，已经脱离行星引力束缚；第二是对发射速度的要求不同，人造卫星只需要达到第一宇宙速度就可以入轨，而人造行星需要达到至少第二宇宙速度才能脱离行星引力。因此核心区别就是轨道中心和引力束缚状态不同。2.为什么说大部分深空探测器都属于人造行星？答案：人造行星是科普层面的分类，只要满足三个条件就可以归为人造行星：人造天体、环绕太阳运行、脱离行星引力束缚。大部分深空探测任务，无论是探测行星、小行星还是彗星，都需要脱离地球引力，进入环绕太阳的转移轨道才能到达目标天体，在巡航阶段就已经满足人造行星的定义；就算完成任务进入目标天体轨道，或者任务结束后报废，只要脱离地球引力环绕太阳运行，依然符合人造行星的定义，因此大部分深空探测器都属于人造行星范畴。3.为什么说很多报废的人造行星本质上就是绕太阳运行的太空垃圾？答案：太空垃圾指的是人类发射进入太空之后，报废失去功能、无法再利用的人造天体。很多探测器在完成预定的探测任务之后，会耗尽燃料，地面控制中心也会失去和探测器的通信联系，探测器彻底报废，这些报废的探测器依然在日心轨道环绕太阳运行，符合人造行星的定义，同时也属于报废的人造天体，因此本质上就是绕太阳运行的太空垃圾。据统计，目前超过七成的人造行星都是报废的太空垃圾。4.结合你学到的天文知识，说明人造行星能不能在未来成为适合人类居住的第二地球？答案：就目前的技术发展水平来看，近百年内都不可能实现人造行星改造为适合人类居住的第二地球。首先，适合人类居住的天体需要足够大的质量和体积，才能维持合适的重力和稳定的大气层，建造这样大质量的人造天体，需要的建材总量超过人类目前全年建材生产总量的上万倍，成本和材料供给都无法满足；其次，要把这么大质量的人造天体送到距离太阳合适的稳定轨道，需要的能量是目前人类年发电量的数百万倍，根本无法提供；不过，随着未来科技的发展，不排除建造大型人造空间设施作为人造行星供人类居住的可