2025年大學《行星科學》專業(yè)題庫——行星礦產資源開發(fā)的前沿技術考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種資源在月球表面被探測到含量相對較高？A.氦-3B.水銀C.鐵銹D.氧化鋁2.在行星資源勘探中，下列哪種技術主要用于獲取行星表面的化學成分信息？A.雷達高度計B.激光誘導擊穿光譜C.磁力計D.光譜成像3.下列哪種機器人技術被認為是未來小行星資源開采的重要手段？A.載人航天B.自主挖掘機器人C.軌道運輸D.大型推土機4.“資源就地利用”技術的核心目標是什么？A.將行星資源運回地球B.在行星表面利用當地資源制造所需物品C.提高行星資源的開采效率D.降低行星資源的運輸成本5.微重力環(huán)境對行星資源開采技術提出了哪些挑戰(zhàn)？（多選）A.物料輸送困難B.設備穩(wěn)定性差C.能量消耗增加D.上述所有6.下列哪種技術被認為是未來月球土壤資源利用的一種可能途徑？A.直接燃燒B.化學分解C.制備建筑材料D.生物轉化7.行星資源開發(fā)的環(huán)境影響主要體現在哪些方面？（多選）A.土壤污染B.氣候變化C.生物多樣性喪失D.上述所有8.下列哪個選項不屬于行星礦產資源開發(fā)的前沿研究方向？A.開發(fā)新型高效的開采機器人B.研究行星資源的長期儲存方法C.探索更經濟的星際運輸技術D.優(yōu)化資源就地利用的工藝流程9.行星資源開發(fā)的經濟性問題主要涉及哪些方面？（多選）A.資源開采成本B.資源運輸成本C.市場需求D.上述所有10.國際合作在行星資源開發(fā)中扮演著什么角色？A.促進技術共享和進步B.分擔研發(fā)成本C.維護太空和平與安全D.上述所有二、填空題（每空1分，共10分）1.行星礦產資源勘探中，______和______是兩種常用的無損探測技術。2.空間機器人開采技術需要克服的主要技術挑戰(zhàn)包括______和______。3.資源就地利用技術（ISRU）可以顯著降低行星資源開發(fā)的______成本。4.月球土壤的主要成分是______，其在建筑領域的潛在應用包括______。5.行星資源開發(fā)需要考慮的倫理問題之一是______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述無損探測技術在行星礦產資源勘探中的作用。2.比較空間機器人和傳統采礦設備在行星環(huán)境下的優(yōu)缺點。3.解釋什么是資源就地利用（ISRU）技術，并列舉其在火星基地建設中的幾個潛在應用。4.分析行星資源開發(fā)對行星環(huán)境可能造成的負面影響。四、論述題（10分）結合當前科技發(fā)展水平，探討實現大規(guī)模行星礦產資源開發(fā)的可能性和面臨的重大挑戰(zhàn)，并提出你的見解和建議。試卷答案一、選擇題1.A2.B3.B4.B5.D6.C7.D8.B9.D10.D二、填空題1.激光誘導擊穿光譜；X射線熒光光譜2.能量供應；物料處理與運輸3.運輸4.月壤；建筑材料5.資源所有權與分配三、簡答題1.解析思路：無損探測技術可以在不接觸或破壞樣本的情況下獲取行星表面的物理和化學信息，這對于行星礦產資源勘探至關重要。它們可以快速識別潛在礦藏的位置、成分和分布，幫助科學家制定合理的開采計劃，避免不必要的風險和成本。常見的無損探測技術包括激光誘導擊穿光譜（LIBS）和X射線熒光光譜（XRF）等，它們可以提供元素組成信息，而雷達和光譜技術則可以提供有關礦物結構和形態(tài)的信息。答案：無損探測技術可以在不接觸或破壞樣本的情況下獲取行星表面的物理和化學信息，這對于行星礦產資源勘探至關重要。它們可以快速識別潛在礦藏的位置、成分和分布，幫助科學家制定合理的開采計劃，避免不必要的風險和成本。常見的無損探測技術包括激光誘導擊穿光譜（LIBS）和X射線熒光光譜（XRF）等，它們可以提供元素組成信息，而雷達和光譜技術則可以提供有關礦物結構和形態(tài)的信息。2.解析思路：空間機器人具有自主導航、靈活操作和環(huán)境適應性強的優(yōu)點，可以在危險或難以到達的行星環(huán)境中工作，而傳統采礦設備則需要大量能源和人力支持，且難以適應復雜的太空環(huán)境。然而，空間機器人在力量、耐久性和多功能性方面仍不如傳統設備。未來發(fā)展方向是提高空間機器人的力量和效率，并增強其與其他設備的協作能力。答案：空間機器人具有自主導航、靈活操作和環(huán)境適應性強的優(yōu)點，可以在危險或難以到達的行星環(huán)境中工作，而傳統采礦設備則需要大量能源和人力支持，且難以適應復雜的太空環(huán)境。然而，空間機器人在力量、耐久性和多功能性方面仍不如傳統設備。未來發(fā)展方向是提高空間機器人的力量和效率，并增強其與其他設備的協作能力。3.解析思路：資源就地利用（ISRU）技術是指利用行星上的本地資源來制造所需物品或支持人類活動，而不是將資源運回地球。在火星基地建設中，ISRU技術可以用于生產水、氧氣、建筑材料和燃料等，從而顯著降低運輸成本并實現可持續(xù)生存。例如，利用火星大氣中的二氧化碳制造氧氣，利用火星土壤制備建筑材料，利用火星水冰制造飲用水和火箭燃料。答案：資源就地利用（ISRU）技術是指利用行星上的本地資源來制造所需物品或支持人類活動，而不是將資源運回地球。在火星基地建設中，ISRU技術可以用于生產水、氧氣、建筑材料和燃料等，從而顯著降低運輸成本并實現可持續(xù)生存。例如，利用火星大氣中的二氧化碳制造氧氣，利用火星土壤制備建筑材料，利用火星水冰制造飲用水和火箭燃料。4.解析思路：行星資源開發(fā)可能對行星環(huán)境造成多種負面影響，包括：土壤和地貌改變、引入外來物種（如果進行生物實驗）、空氣和水源污染、以及可能釋放有害物質或產生輻射。這些影響可能破壞行星的生態(tài)平衡，甚至導致不可逆轉的損害。因此，在開發(fā)過程中必須采取嚴格的環(huán)保措施，并進行全面的環(huán)境影響評估。答案：行星資源開發(fā)可能對行星環(huán)境造成多種負面影響，包括：土壤和地貌改變、引入外來物種（如果進行生物實驗）、空氣和水源污染、以及可能釋放有害物質或產生輻射。這些影響可能破壞行星的生態(tài)平衡，甚至導致不可逆轉的損害。因此，在開發(fā)過程中必須采取嚴格的環(huán)保措施，并進行全面的環(huán)境影響評估。四、論述題解析思路：回答此題需要從技術、經濟、倫理和政策等多個角度進行綜合分析。首先，需要承認當前科技水平在實現大規(guī)模行星資源開發(fā)方面仍存在諸多挑戰(zhàn)，例如能源供應、長期生命保障、機器人技術、資源開采和加工效率等。然而，隨著科技的不斷進步，這些挑戰(zhàn)正在逐步被克服。其次，需要分析大規(guī)模行星資源開發(fā)的潛在經濟效益，例如滿足地球對稀有資源的需求