2025年大學(xué)《空間科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——星際星際空間站建設(shè)與宇宙基地考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填在括號內(nèi)）1.下列哪一項不屬于星際空間站的主要功能？（A、科研實驗B、深空探測中轉(zhuǎn)C、地球資源開采D、空間旅游基地）2.目前人類建造和運營空間站主要依賴的能量來源是？（A、核聚變能B、太陽能C、地?zé)崮蹹、核裂變能）3.為了保障空間站內(nèi)宇航員的生存，生命保障系統(tǒng)必須解決的核心問題不包括？（A、氧氣供應(yīng)與二氧化碳去除B、水循環(huán)與凈化C、溫度與濕度控制D、重力環(huán)境模擬）4.與近地軌道空間站相比，建造月球空間基地面臨的主要挑戰(zhàn)之一是？（A、微重力環(huán)境B、高能宇宙射線C、月面低重力D、充足的太陽能）5.星際空間站模塊化設(shè)計的核心優(yōu)勢是？（A、減輕發(fā)射重量B、提高組裝效率C、增強系統(tǒng)冗余D、降低建造成本）6.下列哪種推進(jìn)技術(shù)被認(rèn)為是實現(xiàn)載人深空探測（如火星任務(wù)）的潛在關(guān)鍵技術(shù)？（A、化學(xué)火箭推進(jìn)B、離子推進(jìn)C、核熱推進(jìn)D、電磁推進(jìn)）7.在軌建造空間站主要利用的技術(shù)手段是？（A、地面集成發(fā)射B、機器人自動化操作C、人工在軌組裝D、3D打印生物材料）8.空間碎片對空間站的主要威脅形式是？（A、電磁干擾B、熱輻射C、碰撞破壞D、引力捕獲）9.宇宙基地的可持續(xù)發(fā)展需要解決的關(guān)鍵問題之一是？（A、增加物資補給頻率B、提高能源利用效率C、減少宇航員數(shù)量D、降低建造成本）10.低重力（微重力）環(huán)境對人體生理產(chǎn)生的影響不包括？（A、骨質(zhì)流失B、肌肉萎縮C、心血管功能增強D、免疫系統(tǒng)抑制）二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填寫在橫線上）1.星際空間站通常需要建立復(fù)雜的______系統(tǒng)，以實現(xiàn)水的循環(huán)利用和補充。2.空間站的生命保障系統(tǒng)中，用于處理宇航員呼出氣體中二氧化碳的常見方法是______。3.宇宙中的高能粒子（如宇宙射線）是威脅空間站乘員______的主要因素。4.月球表面存在的水冰資源，是未來月球______的重要潛在來源。5.空間站的建造和維護(hù)高度依賴______技術(shù)的應(yīng)用，以實現(xiàn)自動化和遠(yuǎn)程操作。6.為了減少發(fā)射成本，星際空間站常采用______發(fā)射的方式，將部分組件先部署到預(yù)定軌道。7.建設(shè)火星基地需要克服的技術(shù)挑戰(zhàn)包括______、______和長期居住的環(huán)境適應(yīng)問題。8.空間站中的能源系統(tǒng)除了滿足生命保障需求外，還需為______、______等提供電力。三、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述星際空間站的生命保障系統(tǒng)需要解決的主要問題及其關(guān)鍵技術(shù)。2.比較在軌建造和地面集成發(fā)射建造空間站的優(yōu)缺點。3.簡述建立月球科研基地可能帶來的科學(xué)價值。4.簡述空間碎片對在軌航天器構(gòu)成的主要威脅及其應(yīng)對措施。四、論述題（每題10分，共20分。請結(jié)合所學(xué)知識，詳細(xì)論述下列問題）1.分析實現(xiàn)大規(guī)模星際空間站建設(shè)所面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)及其可能的解決方案。2.論述建立永久性月球或火星基地對人類文明發(fā)展的深遠(yuǎn)意義，并分析其面臨的經(jīng)濟(jì)和倫理問題。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.D4.C5.B6.C7.B8.C9.B10.D二、填空題1.廢水處理2.膜分離法（或化學(xué)吸收法）3.輻射防護(hù)4.能源與生命支持5.機器人與自動化6.分段式/逐步部署7.巨大的能量消耗，惡劣的輻射環(huán)境，心理適應(yīng)8.科學(xué)實驗，通信導(dǎo)航三、簡答題1.問題：生命保障系統(tǒng)需要解決的主要問題及其關(guān)鍵技術(shù)。答案：主要問題包括氧氣供應(yīng)與消耗平衡、二氧化碳去除、水循環(huán)與凈化、溫度與濕度控制、輻射防護(hù)、廢物處理等。關(guān)鍵技術(shù)包括高效氣體分離膜技術(shù)、水循環(huán)再生技術(shù)（如電解水、蒸餾）、熱控制系統(tǒng)、輻射屏蔽材料與設(shè)計、廢物資源化利用技術(shù)等。解析思路：考查對空間站生命保障系統(tǒng)基本構(gòu)成和功能的理解。需列舉核心功能模塊（呼吸、水、溫濕度、輻射、廢物），并對應(yīng)說明解決這些功能所需的關(guān)鍵技術(shù)。答案應(yīng)涵蓋核心問題和代表性技術(shù)。2.問題：比較在軌建造和地面集成發(fā)射建造空間站的優(yōu)缺點。答案：在軌建造優(yōu)點：可利用軌道資源、發(fā)射成本相對較低、模塊可逐步優(yōu)化升級；缺點：建造過程復(fù)雜、技術(shù)難度高、受在軌環(huán)境和操作限制。地面集成發(fā)射優(yōu)點：建造過程相對簡單、環(huán)境可控、發(fā)射效率高；缺點：發(fā)射成本高昂、大型部件發(fā)射限制多、發(fā)射失敗風(fēng)險高。解析思路：考查對兩種不同建造模式特點的認(rèn)知。需分別列出在軌建造和地面建造各自的主要優(yōu)點和缺點，并進(jìn)行簡要說明。對比兩者在成本、技術(shù)、靈活性等方面的差異。3.問題：簡述建立月球科研基地可能帶來的科學(xué)價值。答案：月球科研基地可提供長期、穩(wěn)定、獨特的科學(xué)實驗平臺，用于開展低重力/微重力物理、材料科學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的深入研究；有助于研究人類在極端環(huán)境下的生存適應(yīng)機制；可為未來深空探測（如火星）積累寶貴經(jīng)驗；可能發(fā)現(xiàn)月球資源并探索利用潛力。解析思路：考查對月球基地科學(xué)意義的理解。需從科學(xué)研究平臺、特定學(xué)科研究、人類生存適應(yīng)性研究、深空探測支撐、資源勘探等方面闡述其科學(xué)價值。4.問題：簡述空間碎片對在軌航天器構(gòu)成的主要威脅及其應(yīng)對措施。答案：主要威脅：高速碰撞導(dǎo)致航天器結(jié)構(gòu)損壞、功能失效甚至解體，產(chǎn)生更多碎片，形成惡性循環(huán)。應(yīng)對措施：建立空間碎片監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，及時發(fā)布預(yù)警；采用物理清除技術(shù)（如碎片捕捉器）或主動規(guī)避機動；設(shè)計加固抗碰結(jié)構(gòu)；發(fā)射時采取碎片抑制措施（如fairing破裂設(shè)計）；遵守空間交通管理規(guī)則，減少新碎片產(chǎn)生。解析思路：考查對空間碎片問題的認(rèn)知。需指出碎片的主要危害（物理破壞、環(huán)境惡化），并列舉主要的應(yīng)對策略（監(jiān)測預(yù)警、清除、規(guī)避、加固、抑制、管理）。四、論述題1.問題：分析實現(xiàn)大規(guī)模星際空間站建設(shè)所面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)及其可能的解決方案。答案：主要技術(shù)挑戰(zhàn)：*能源供應(yīng)：需要大規(guī)模、高效率、可靠的能源系統(tǒng)，如高效太陽能陣列或先進(jìn)核能系統(tǒng)。解決方案：研發(fā)更高轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池、小型化核反應(yīng)堆（如核裂變或未來核聚變）。*推進(jìn)與運輸：低成本、大運力的發(fā)射和星際運輸技術(shù)是瓶頸。解決方案：發(fā)展可重復(fù)使用運載火箭、先進(jìn)電推進(jìn)或核推進(jìn)系統(tǒng)、自動化貨物/人員運輸系統(tǒng)。*在軌建造與操作：高精度、大規(guī)模、復(fù)雜環(huán)境下的自動化組裝和機器人操作技術(shù)難度高。解決方案：開發(fā)高級機器人系統(tǒng)、人工智能輔助的建造規(guī)劃與控制、在軌制造與材料合成技術(shù)。*生命保障與輻射防護(hù)：建立長期、高度閉合的再生生命保障系統(tǒng)，并有效防護(hù)高能宇宙射線和太陽粒子事件。解決方案：研發(fā)更高效的資源再生技術(shù)、多層防護(hù)材料與設(shè)計、應(yīng)急防護(hù)措施。*長期居住與醫(yī)學(xué)：解決長期低重力/微重力對人體健康的影響（骨質(zhì)流失、肌肉萎縮等），提供心理支持。解決方案：開發(fā)抗失重訓(xùn)練設(shè)備、藥物干預(yù)、營造良好心理環(huán)境和社會互動機制。*通信與測控：實現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高帶寬、低延遲的深空通信和精確測控。解決方案：部署深空互聯(lián)網(wǎng)星座、激光通信技術(shù)、分布式測控網(wǎng)絡(luò)?？赡艿慕鉀Q方案還涉及國際合作、標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計、經(jīng)濟(jì)模式創(chuàng)新等非純粹技術(shù)層面。解析思路：考查對星際空間站大規(guī)模建設(shè)復(fù)雜性及其關(guān)鍵環(huán)節(jié)的理解和批判性思考能力。需能識別出能源、運輸、建造、生命保障、醫(yī)學(xué)、通信等核心挑戰(zhàn)，并針對每個挑戰(zhàn)提出合理的技術(shù)方向或解決方案。答案應(yīng)體現(xiàn)一定的深度和廣度。2.問題：論述建立永久性月球或火星基地對人類文明發(fā)展的深遠(yuǎn)意義，并分析其面臨的經(jīng)濟(jì)和倫理問題。答案：深遠(yuǎn)意義：*拓展生存空間：使人類從地球束縛中解放出來，降低單一星球災(zāi)難（如小行星撞擊、核戰(zhàn)爭）帶來的滅絕風(fēng)險，實現(xiàn)文明的長期延續(xù)。*科學(xué)探索前沿：提供獨特的低重力/微重力環(huán)境和地外天體研究平臺，推動物理學(xué)、材料學(xué)、生命科學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)突破。*技術(shù)驅(qū)動創(chuàng)新：巨大的工程需求將極大推動相關(guān)技術(shù)（能源、推進(jìn)、生命保障、材料、人工智能等）的發(fā)展，并可能催生顛覆性技術(shù)。*經(jīng)濟(jì)與社會轉(zhuǎn)型：可能催生太空資源開采、太空旅游、太空制造等新經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)，促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)格局變化；激發(fā)人類探索精神，凝聚社會力量。*人類能力提升：鍛煉人類在極端環(huán)境下的生存、工作和協(xié)作能力，提升整體適應(yīng)性和韌性。經(jīng)濟(jì)問題：*高昂成本：建設(shè)和運營成本極其巨大，依賴國家巨額投入或高風(fēng)險商業(yè)投資，經(jīng)濟(jì)可行性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。*資源競爭與分配：太空資源（如月球水冰、稀有金屬）的開發(fā)可能引發(fā)國際競爭和利益分配糾紛。*市場與商業(yè)模式：缺乏成熟的經(jīng)濟(jì)模型和可持續(xù)的商業(yè)模式，難以支撐長期運行。倫理問題：*地外生命保護(hù)：探索和開發(fā)過程中可能對月球、火星等天體的原生微生物環(huán)境造成污染或破壞。*資源公平性：太空資源的歸屬權(quán)、開發(fā)權(quán)和使用權(quán)的分配問題，可能加劇地球上的不平等。*人類活動邊界：將人類活動擴展到地外，