2025年大學(xué)《空間科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——太空行星資源勘探的方法與技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的代表字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.下列哪種天體被認(rèn)為是獲取氦-3的主要潛在目標(biāo)？A.地球同步軌道衛(wèi)星B.木星的氣態(tài)巨行星C.月球表層D.彗星頭部2.利用微波雷達(dá)探測行星表面冰蓋時(shí)，主要依賴的是冰體對微波的什么特性？A.吸收性B.散射性C.透射性D.反射性（特定波長）3.在行星資源勘探中，伽馬射線能譜儀主要用于識別哪種物質(zhì)？A.金屬元素B.碳?xì)浠衔顲.冰體D.氣體4.下列哪項(xiàng)技術(shù)主要利用地球物理場異常來推斷地下資源的分布？A.紅外光譜遙感B.質(zhì)子磁力測量C.雷達(dá)高度計(jì)測高D.中子探測5.“就地資源利用”（ISRU）的核心目標(biāo)之一是？A.將資源運(yùn)回地球B.降低地外資源開采的環(huán)境影響C.在太空建立可持續(xù)的能源和物質(zhì)基礎(chǔ)D.研究資源的長期儲(chǔ)存方法6.美國的“阿爾忒彌斯計(jì)劃”主要涉及哪個(gè)天體的資源勘探？A.火星B.小行星帶C.月球D.水星7.下列哪種探測方式適合獲取行星表面高分辨率地形和結(jié)構(gòu)信息？A.超高分辨率全色成像B.遠(yuǎn)距離雷達(dá)測距C.星光閃爍測量D.空間引力波探測8.原位元素分析儀（如APX）在行星探測中主要用于？A.測量行星表面溫度B.分析巖石和土壤的化學(xué)元素組成C.探測大氣成分D.測量行星自轉(zhuǎn)速度9.影響月球水冰資源勘探的關(guān)鍵因素之一是？A.月球表面的平均溫度B.月球全球磁場的強(qiáng)度C.陽光直射區(qū)域的面積D.月壤的放射性水平10.將行星資源勘探數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可用信息的核心環(huán)節(jié)是？A.傳感器數(shù)據(jù)采集B.數(shù)據(jù)傳輸與地面接收C.數(shù)據(jù)處理、定標(biāo)與反演D.探測器平臺(tái)設(shè)計(jì)二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.行星資源勘探的主要方法包括______、______和______三大類。2.利用遙感技術(shù)探測行星資源時(shí)，不同物質(zhì)對電磁波的______特性不同，這是識別資源的基礎(chǔ)。3.“好奇號”火星車攜帶的SAM儀器主要用于分析火星巖石和______的化學(xué)成分。4.鉆探取樣是獲取行星表面以下______信息的重要手段。5.評估行星資源可利用性的關(guān)鍵指標(biāo)包括資源______、______和開采經(jīng)濟(jì)性。6.空間探測器的軌道設(shè)計(jì)需要考慮______、______和有效載荷需求等因素。7.磁力測量可以用于探測行星內(nèi)部是否存在______和冰體等物質(zhì)。8.伽馬射線能譜儀通過探測______衰變產(chǎn)生的特征譜線來識別行星表面的元素組成。9.行星資源的______是指導(dǎo)勘探活動(dòng)、確定優(yōu)先級的重要依據(jù)。10.現(xiàn)代行星資源勘探越來越強(qiáng)調(diào)______與空間科學(xué)、工程技術(shù)的深度融合。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.原位分析（In-SituAnalysis）2.遙感（RemoteSensing）3.行星資源可采性（ResourceAccessibility）4.星際貨運(yùn)（InterstellarCargoTransport）5.就地資源利用（ISRU）四、簡答題（每小題5分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.簡述利用光譜技術(shù)識別行星表面不同礦物的基本原理。2.簡述重力測量在行星資源勘探中的一種潛在應(yīng)用。3.簡述選擇月球作為氦-3勘探目標(biāo)的主要理由。4.簡述直接采樣與遙感探測在行星資源勘探中的主要區(qū)別。五、論述題（每小題10分，共30分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.論述影響小行星帶資源勘探的主要挑戰(zhàn)及其應(yīng)對思路。2.結(jié)合具體探測任務(wù)實(shí)例，論述行星資源勘探如何推動(dòng)空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。3.試述發(fā)展行星資源勘探技術(shù)對人類未來太空探索和地外資源利用的意義。---試卷答案一、選擇題1.C2.D3.A4.B5.C6.C7.A8.B9.A10.C二、填空題1.遙感探測直接采樣2.吸收和散射3.大氣4.結(jié)構(gòu)5.儲(chǔ)量勘探難度6.能量預(yù)算探測目標(biāo)距離7.鹽類沉積物8.放射性核素9.類型與分布10.空間資源保障三、名詞解釋1.原位分析：指在行星表面或目標(biāo)天體上直接進(jìn)行樣品測量和分析的技術(shù)，無需將樣品帶回地球。2.遙感：指在不直接接觸目標(biāo)天體的前提下，利用傳感器遠(yuǎn)距離獲取目標(biāo)信息的技術(shù)。3.行星資源可采性：指在當(dāng)前或可預(yù)見的未來技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下，將行星資源開采出來的可能性程度。4.星際貨運(yùn)：指在星際之間運(yùn)輸物質(zhì)或能量的活動(dòng)，是未來太空資源利用的重要支撐。5.就地資源利用：指在目的地天體上利用當(dāng)?shù)刭Y源進(jìn)行能源、物質(zhì)生產(chǎn)等活動(dòng)的技術(shù)或概念。四、簡答題1.光譜技術(shù)通過探測不同物質(zhì)吸收或散射特定波長的電磁波（如可見光、紅外光、微波等）來識別其化學(xué)成分和物理狀態(tài)。每種元素或化合物都有其獨(dú)特的光譜“指紋”，通過分析探測器接收到的光譜信號，可以判斷行星表面物質(zhì)的種類、含量和分布信息。2.重力測量可以探測行星內(nèi)部質(zhì)量分布的不均勻性。高密度的礦物（如金屬核心、冰床）或大型空腔（如冰下海洋）會(huì)引起局部重力異常。通過測量重力場的變化，可以推斷這些結(jié)構(gòu)的存在位置和規(guī)模，從而輔助識別潛在的行星資源分布區(qū)，例如通過重力低異常尋找月球南極的冰床。3.月球被認(rèn)為是氦-3的重要來源，主要理由包括：月球缺乏全球性磁場，表面受到的太陽風(fēng)長期轟擊，使得氦-3能夠相對富集在月壤深處；氦-3是核聚變反應(yīng)的理想燃料，具有清潔、高效等優(yōu)點(diǎn)；相比小行星，月球距離地球近，運(yùn)輸成本可能更低，技術(shù)難度相對較小，被認(rèn)為是未來人類深空探測和能源利用的重要目標(biāo)。4.直接采樣是采集行星表面或近地表的原始物質(zhì)樣本帶回地球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析的方法，可以獲取最直接、最詳盡的組成信息。遙感探測則是利用探測器上的傳感器從遠(yuǎn)處測量行星表面信息，不接觸物質(zhì)本身，主要獲取宏觀、間接的信息（如成分、形態(tài)、溫度等）。直接采樣提供樣品實(shí)體，遙感探測提供非接觸式的遙測數(shù)據(jù)。五、論述題1.小行星帶資源勘探的主要挑戰(zhàn)包括：小行星種類繁多、大小不一、分布廣泛，目標(biāo)不確定性高；小行星表面環(huán)境惡劣（如輻射強(qiáng)、微重力），對探測器技術(shù)和生存能力要求高；小行星物理性質(zhì)復(fù)雜（如松散堆積、易碎），直接采樣和資源開采技術(shù)難度大；小行星到地球的距離遙遠(yuǎn)，探測、運(yùn)輸和返回的周期長、耗資巨大。應(yīng)對思路包括：利用先進(jìn)的深空探測技術(shù)（如高分辨率成像、光譜分析、雷達(dá)探測）進(jìn)行精細(xì)的先期勘測和目標(biāo)選擇；發(fā)展自主導(dǎo)航、對接、采樣和開采的機(jī)器人技術(shù)；研究適用于小行星環(huán)境的能源、生命保障和推進(jìn)系統(tǒng)；開展國際合作，分?jǐn)偝杀竞惋L(fēng)險(xiǎn)；進(jìn)行大量的概念設(shè)計(jì)和工程驗(yàn)證。2.行星資源勘探是空間科學(xué)技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。為了有效勘探資源，需要發(fā)展先進(jìn)的探測技術(shù)，如高分辨率成像、光譜分析、雷達(dá)探測、磁力測量、原位分析儀器等，這推動(dòng)了遙感、探測、測控等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源勘探和利用需要突破性的航天工程技術(shù)，如智能機(jī)器人、高效推進(jìn)系統(tǒng)、空間作業(yè)裝備、能源系統(tǒng)等，促進(jìn)了機(jī)器人學(xué)、材料科學(xué)、推進(jìn)技術(shù)、能源科學(xué)等的發(fā)展。此外，資源勘探數(shù)據(jù)處理、資源評估、經(jīng)濟(jì)性分析等也帶動(dòng)了相關(guān)信息技術(shù)、經(jīng)濟(jì)模型和空間法等社會(huì)科學(xué)的發(fā)展?？梢哉f，行星資源勘探的需求牽引著空間科學(xué)、工程技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的交叉融合與創(chuàng)新突破。3.發(fā)展行星資源勘探技術(shù)對人類未來太空探索和地外資源利用具有重要意義。首先，太空探索的最終目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的深空活動(dòng)，行星資源（特別是能源和原材料）是支撐人類在地球以外天體建立基地、進(jìn)行長期科學(xué)考察和工業(yè)活動(dòng)的基