2026年火星探测器任务常识竞赛试题附答案

2026年火星探测器任务常识竞赛试题附答案一、单项选择题（每题只有一个正确答案，每题4分，共15题，满分60分）1.2026年我国计划实施的火星探测任务名称是A.天问二号B.天问三号C.天问四号D.萤火二号2.下列哪一项任务不属于2026年计划实施的火星相关探测任务A.中国天问三号火星采样返回任务B.美欧联合火星样本返回（MSR）任务C.日本JAXA火星卫星（MMX）采样返回任务D.美国毅力号火星车任务3.我国2026年火星探测任务的核心科学目标是A.实现火星软着陆巡视探测B.获取火星样本并返回地球C.探测火星地下水冰分布D.寻找火星生命存在证据4.根据任务规划，我国2026年火星采样返回任务中，负责将火星样本从火星表面送入火星轨道的飞行器是A.轨道器B.上升器C.着陆器D.巡视器5.2026年美欧联合火星样本返回任务中，计划由哪一个航天器将收集到的火星样本送回地球A.样本收集轨道器B.地球返回轨道器C.火星上升飞行器D.毅力号存储舱6.我国天问三号任务计划从火星的哪个预选区域采集样本A.乌托邦平原南部B.耶泽罗撞击坑C.水手谷北部D.克律塞平原7.按照火星探测窗口的运行规律，适合发射火星探测器的窗口大约每隔多少时间出现一次A.18个月B.26个月C.36个月D.12个月8.2026年日本JAXA实施的MMX任务，核心目标是对哪一天体进行采样返回A.火卫一福波斯B.火卫二得摩斯C.火星南极冰盖D.近地小行星9.我国天问三号火星采样返回任务整个飞行流程的最后一步是A.上升器与轨道器在火星轨道交会对接B.样本容器转移到返回器C.返回器再入地球大气层，降落至预定着陆场D.上升器完成样本转移后离轨销毁10.2026年多个火星探测器任务都选择在该年份发射的核心原因是A.下半年地球天气条件更适合深空探测发射B.太阳活动进入低谷，通信干扰更少C.地火位置满足地火转移轨道的入轨要求D.地球公转速度更快，利于探测器加速11.美欧2026火星样本返回任务中，目前已经将火星样本收集存储在火星表面的探测器是A.好奇号B.毅力号C.洞察号D.火星勘测轨道器12.我国天问三号任务计划带回的火星样本重量大致在什么范围A.100克-500克B.500克-2000克C.10千克-20千克D.50千克以上13.火星探测器在飞向火星的过程中，需要进行多次轨道修正，主要原因是A.探测器受到太阳风冲击和天体引力摄动，轨道会发生缓慢偏移B.地球引力拖拽导致轨道持续改变C.火星公转轨道变化超出预测D.通信延迟导致初始控制偏差14.2026年所有计划实施的火星相关探测任务，共同关注的核心科学问题不包括以下哪一项A.火星生命活动痕迹的探究B.太阳系形成与演化历史研究C.火星水资源分布与开发前景研究D.改造火星建立永久基地的工程验证15.探测器进入火星大气层降落时会产生“黑障”现象，黑障产生的原因是A.探测器与大气摩擦产生高温，使周围空气电离，屏蔽无线电通信信号B.火星大气中存在大量尘埃，遮挡探测器的光学信号C.太阳活动爆发，干扰无线电通信D.探测器为节省电力暂时关闭通信系统二、多项选择题（每题有两个及以上正确答案，多选少选不得分，每题5分，共10题，满分50分）1.根据公开任务规划，我国2026年天问三号火星采样返回任务由哪些主要飞行器组成A.着陆器B.上升器C.轨道器D.返回器2.2026年火星采样返回任务相较之前的火星着陆巡视任务，技术难度显著提升，主要体现在哪些方面A.火星表面定点起飞上升技术B.火星轨道无人自主交会对接技术C.火星样本地球再入回收技术D.远距离深空测控通信技术3.下列关于2026年美欧联合火星样本返回（MSR）任务的说法，正确的有A.NASA负责发射火星上升器和样本捕获飞行器，欧空局负责提供地球返回舱B.任务计划将毅力号收集的大约30份密封火星样本带回地球C.任务若成功，将是人类首次实现火星样本自动返回D.任务预计样本返回地球的时间不早于2030年4.日本2026年MMX任务除了核心的采样返回目标，还计划开展哪些科学探测活动A.观测火星的空间环境与气候演化B.研究火卫一和火卫二的起源与演化C.测试新型离子推进和深空自主导航技术D.直接寻找火星表面的液态水活动痕迹5.火星探测器发射需要满足的基础条件包括以下哪些A.符合要求的地火位置关系，即进入发射窗口B.运载火箭推力满足地火转移轨道的入轨要求C.发射场尽量靠近低纬度，利用地球自转节省燃料D.选择太阳活动低年发射，减少太阳活动对探测器和通信的干扰6.我国天问三号任务成功后，将为后续哪些深空探测任务奠定核心技术基础A.火星载人探测任务B.火星常驻科研站建设任务C.火星资源开发利用任务D.月球南极采样返回任务7.下列关于火星样本返回任务的科学价值，说法正确的有A.可以在地球上用最精密的大型仪器分析火星样本，获得远高于原位探测的精度B.可以直接验证火星是否曾经存在生命活动C.可以帮助人类更准确掌握火星的地质演化历史D.可以为未来载人登火星积累关键工程经验8.2026年火星探测器任务在发射和飞行阶段可能遇到的风险包括以下哪些A.发射场天气异常，比如强风、雷电影响发射B.火箭发动机故障导致入轨偏差C.太阳风暴爆发干扰探测器轨道和通信D.主带小行星撞击探测器导致任务失败9.返回器携带火星样本返回地球再入过程中，需要采取哪些措施保障样本安全和环境安全A.采用耐高温隔热层抵御再入大气层的数千度高温B.采用多级减速伞降低降落速度C.采用反推发动机实现软着陆，避免样本受损D.采用密封封装装置，既防止样本污染地球，也防止地球环境污染样本10.下列哪些技术是2026年火星采样返回任务需要突破的核心关键技术A.火星表面高精度定点着陆技术B.火星表面自主起飞上升控制技术C.火星轨道无人自主交会对接技术D.高精度返回地球再入制导技术三、判断题（每题2分，共10题，满分20分）1.中国天问三号火星采样返回任务计划于2026年发射，是中国探月工程收官后启动的首个重大深空探测任务。2.2026年美欧联合火星样本返回任务会直接派遣新的火星车在火星表面重新采集样本。3.火星采样返回任务中，样本从火星表面返回地球不需要经过火星轨道中转，可以直接从火星表面返回地球。4.我国天问三号任务所有操作全程不需要地面测控干预，完全依靠探测器自主完成。5.2026年发射的火星探测器抵达火星轨道的飞行时间大约需要6-9个月。6.火星样本返回地球后，会被严格隔离检测，防止未知的火星污染物污染地球环境。7.日本2026年MMX任务计划同时对火卫一和火卫二进行采样返回。8.火星探测窗口的形成原理是地球公转周期短于火星，每间隔约26个月，地球和火星会运行到太阳同一侧，距离达到相对最近，适合发射探测器。9.2026年火星采样返回任务带回的样本仅包含火星表面土壤，不会采集深层岩石样本。10.若天问三号任务按计划完成，中国将成为世界上首个实现火星自动采样返回的国家。四、简答题（每题15分，共4题，满分60分）1.请简述2026年中国天问三号火星采样返回任务的大致飞行流程。2.请说明2026年全球多个航天国家/组织集中安排发射火星探测器的原因是什么。3.请简述火星采样返回任务相比此前的火星原位探测任务，有哪些重大科学意义。4.请说明为什么火星采样返回任务需要在火星轨道进行交会对接，不能直接从火星表面返回地球。参考答案一、单项选择题1.B2.D3.B4.B5.B6.A7.B8.A9.C10.C11.B12.B13.A14.D15.A二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABD4.ABC5.ABCD6.ABC7.ABCD8.ABC9.ABCD10.ABCD三、判断题1.√2.×3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.√四、简答题1.参考答案：天问三号任务采用多器分工组合的构型，整个飞行流程分为六个核心阶段：第一，发射入轨阶段，探测器组合体由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射，进入预定地火转移轨道；第二，地火转移与制动阶段，探测器在飞行过程中完成多次轨道修正，抵消太阳风冲击和天体引力摄动带来的轨道偏移，接近火星后完成减速制动，进入火星环绕轨道；第三，着陆采样阶段，着陆器携带上升器与轨道器、返回器组合体分离，择机实施火星表面高精度软着陆，着陆后完成采样区环境探测，按计划开展表壤和岩石采样作业，将获取的火星样本密封封装进样本容器；第四，火星上升阶段，上升器携带密封样本容器从火星表面发射，进入预先规划的火星停泊轨道；第五，轨道交会对接与样本转移阶段，上升器与停留在火星轨道的轨道器、返回器组合体完成无人自主交会对接，轨道器将样本容器从上升器转移至返回器内，完成封装后，轨道器携带返回器机动进入地火转移轨道；第六，返回地球阶段，返回器与轨道器分离，以第二宇宙速度再入地球大气层，经过减速后打开降落伞，降落在预定着陆场，整个任务流程至此完成。2.参考答案：2026年全球集中发射火星探测器，是天体运行规律、技术积累进度和深空探测发展节奏共同作用的结果，核心原因有三点：第一，天体运行规律决定了发射窗口的时间，火星探测窗口受地球和火星公转周期影响，大约每26个月才会出现一次适合发射的窗口，此时地球和火星运行到太阳同一侧的相对最近位置，探测器飞往火星的飞行距离最短，燃料消耗最少，发射成本和任务风险都最低；上一个适合发射大型火星探测器的窗口出现在2024年，多个任务因为技术测试进度调整，都将发射计划推迟到了2026年的窗口；第二，经过几十年的火星探测积累和近十年的技术准备，主要航天国家都刚好在2026年完成了新一代火星任务的技术开发和探测器研制：中国通过嫦娥探月工程已经掌握了自动采样返回、无人交会对接、返回器再入回收等核心技术，经过数年的适配改造，刚好在2026年完成天问三号的全系统研制；美欧在2020年成功发射毅力号火星车，完成了火星样本的收集存储，后续的返回飞行器也刚好在2026年完成研制；日本通过隼鸟二号小行星采样返回任务验证了相关技术后，MMX火星卫星采样任务也刚好在2026年完成发射准备；第三，当前全球深空探测进入新一轮发展高潮，火星作为太阳系中最有可能存在过生命、最适合未来人类改造开发的类地行星，是各航天大国深空探测的核心目标，多个国家都将火星探测作为展示航天技术实力、抢占空间科学研究制高点的核心方向，因此都选择在2026年的窗口安排发射任务。3.参考答案：火星采样返回是人类火星探测进程中的里程碑式任务，相比此前的轨道探测和原位探测，科学意义重大，主要体现在四个方面：第一，火星样本返回可以让科学家在地球上获得最完整、最精确的火星地质数据，原位探测受探测器携带仪器的重量、功耗、精度限制，只能对火星表面进行初步分析，而返回地球的样本可以使用各类大型精密仪器进行多维度、高精度的分析，甚至可以保留样本供未来几十年的后续研究，能彻底厘清火星的矿物组成、化学成分、地质年龄等基础科学问题；第二，火星样本返回可以解答人类关于火星是否存在生命的核心疑问，通过对火星不同深度、不同地质年代样本的分析，科学家可以直接检测样本中的有机分子和生物活动痕迹，验证火星是否曾经拥有适合生命生存的环境，甚至是否仍存在残留的生命活动；第三，火星样本返回可以帮助人类完善太阳系形成与演化的理论，火星作为太阳系内侧的类地行星，保留了很多太阳系早期演化的原始痕迹，对火星样本的研究可以帮助人类对比地球、金星、火星的演化路径，理解为什么火星变成了今天的干旱寒冷环境，而地球却孕育了生命，这对人类理解地球的未来演化也有重要参考价值；第四，火星采样返回可以为人类后续的载人火星探测积累核心技术经验，火星采样返回需要突破的火星定点着陆、火星表面起飞、火星轨道自主交会对接、样本高速再入返回等技术，都是未来载人登火星必须掌握的核心技术，2026年的任务将对这些技术进行实际飞行验证，为后续载人任务铺平道路。4.参考答案：当前技术条件下，火星采样返回必须经过火星轨道交会对接，无法直接从火星表面返回地球，核心原因有两点：第一，现有运载火箭的运力无法满足直接返回的载荷要求，如果要从火星表面直接返回地球，上升器需要携带足够完成火星表面起飞、地火转移、地球再入全流程的燃料，按照当前的技术参数计算，整个探测器的起飞重量会超过100吨，而当前人类运力最强的运载火箭地火转移轨道运力也只有十几吨，根本无法把这么重的探测器送入地火转移轨道；如果将任务拆分，让着陆上升组合体只携带从火星表面到火星轨道的燃料，轨道器和返回器负责从火星轨道到地球的航程，总发射重量可以控制在十吨级以内，完全符合现役大型运载火箭的运力要求