2025年大學《行星科學》專業(yè)題庫——行星地震災害災后防治體系研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述行星地震與地球地震的主要異同點。2.行星地震災害后防治體系應遵循哪些基本設計原則？3.列舉三種用于行星地震災害監(jiān)測的關鍵技術，并簡述其原理。4.簡述行星地震災害風險評估的主要步驟。二、論述題（每題10分，共30分）1.論述行星地震災害對行星探測任務可能造成的危害及相應的應對措施。2.闡述建立行星地震災害預警系統(tǒng)的必要性和可行性，并分析其面臨的挑戰(zhàn)。3.以某一假想行星（如火星）為例，論述其地震災害后應急救援體系的建設要點。三、案例分析題（每題15分，共30分）1.假設某行星探測器在執(zhí)行任務期間遭遇了一次強烈的地震，導致探測器部分結構損壞，通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障。請分析該情況下災后修復與功能恢復的可能方案。2.某行星科研機構計劃在一個地震活躍區(qū)域建立一個新的科研基地，請論述在基地建設過程中應如何考慮行星地震災害防治措施。試卷答案一、簡答題1.異同點：相同點在于兩者都是地殼運動引起的震動現(xiàn)象，都遵循相似的地震波傳播規(guī)律。不同點在于觸發(fā)機制（地球主要為板塊構造運動，行星可能由內部活動、撞擊等引起）、震源深度、震源機制類型、震級量度標準、介質性質（如巖石類型、密度、溫度）以及地震監(jiān)測技術手段等。2.設計原則：以人為本（保障生命安全）、預防為主、統(tǒng)一領導、分級負責、快速反應、科學求實、資源整合、可持續(xù)發(fā)展。3.關鍵技術及原理：*地震波監(jiān)測技術：通過部署地震儀等傳感器接收行星表面的地震波信號，分析波速、振幅、頻譜等特征，確定震源位置、震級、震源機制等參數。*地殼形變監(jiān)測技術：利用GPS、激光測距、應變儀等設備監(jiān)測行星地表的形變變化，識別應力積累和釋放區(qū)域，評估震害風險。*內部結構探測技術：通過地震層析成像、重力測量、磁力測量等方法探測行星內部結構和物質分布，理解地震成因機制，評估潛在的災害鏈。4.風險評估步驟：確定評估區(qū)域->收集地質構造、歷史地震、地震活動性等數據->建立地震動衰減關系->確定地震動參數（如峰值地面加速度、速度、位移）概率分布->評估不同強度地震發(fā)生的概率->綜合評估潛在的人員傷亡、財產損失、基礎設施破壞等風險。二、論述題1.危害與應對：*危害：結構損壞（天線、太陽能電池板、觀測窗口）、儀器失靈（敏感探測器、數據記錄設備）、通信中斷、任務中斷或失敗、人員（若有）安全威脅。*應對：設計階段采用抗震結構、加固措施；任務規(guī)劃避開高烈度區(qū)；配備冗余系統(tǒng)、快速修復工具和備件；實施實時或準實時地震監(jiān)測與預警；制定應急預案和撤離方案。2.預警系統(tǒng)必要性與可行性及挑戰(zhàn)：*必要性：行星地震可能突然發(fā)生，破壞性強，預警系統(tǒng)可以為探測器任務調整、人員安全撤離、關鍵設備保護提供寶貴時間，減少損失。*可行性：基于地震波監(jiān)測數據，通過算法分析波前傳播時間，理論上可以估算震中距離和潛在影響區(qū)域，實現(xiàn)短臨預警。*挑戰(zhàn)：行星距離遙遠，數據傳輸延遲大，實時監(jiān)測覆蓋范圍有限；行星介質復雜性導致地震波傳播難以精確預測；探測器資源（能源、帶寬、計算能力）受限；小震預警難度大。3.火星地震災害后應急救援體系建設要點：*通信保障：建立可靠的通信網絡，確保災情信息實時傳輸和指令下達。*偵察評估：利用無人機、巡視器、軌道器等進行災情偵察，評估受災范圍和程度。*救援隊伍與裝備：根據任務需求，配置具備應急救援能力的探測器和可能的機器人/小型機器人進行搜索、救援、維修。*物資儲備：在關鍵基地儲備應急物資和備件。*指揮協(xié)調機制：建立明確的指揮體系和協(xié)調流程，高效應對災情。*人員安全：優(yōu)先保障在火星的人員安全，制定撤離和避難方案。三、案例分析題1.修復與功能恢復方案：*通信系統(tǒng)：嘗試重啟或切換到備用通信鏈路；若損壞嚴重，使用短程通信設備或地面支持設備進行臨時通信；評估修復可行性，若無法修復，考慮任務調整或中止。*結構損壞：利用機械臂等工具進行外部加固或清理；評估內部結構損傷，必要時進行內部修復或替換關鍵部件；對損壞部分進行功能遷移或簡化。*功能恢復：優(yōu)先恢復核心科學觀測功能；逐步恢復其他輔助功能；進行嚴格的功能測試和驗證，確保安全可靠。2.基地建設中的地震防治措施：*選址：避開已知活動斷裂帶、熔巖通道等高風險區(qū)域；進行詳細地質勘查，評估場地穩(wěn)定性。*結構設計：采用抗震設計規(guī)范，進行抗震計算和結構分析；選用柔性結構、隔震技術或基礎隔震技術；加強結構整體性和連接節(jié)點可靠性。*基礎工程：根據地基條件進行基礎處理，減少不均勻沉降和地基液化風險。