2025年大學(xué)《空間科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——火星地表水資源的開發(fā)利用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.以下哪項(xiàng)不是火星水資源的存在形式？A.冰B.液態(tài)水C.水蒸氣D.甲烷2.火星勘測軌道飛行器（MRO）上用于探測水資源的有效載荷是？A.磁力計(jì)B.光譜儀C.氣相色譜儀D.激光雷達(dá)3.以下哪個火星探測任務(wù)主要目標(biāo)是探測火星地下水冰？A.“勇氣號”火星車B.“機(jī)遇號”火星車C.“好奇號”火星車D.“毅力號”火星車4.火星上最可能存在液態(tài)水的區(qū)域是？A.極地冰蓋B.高緯度地區(qū)C.中緯度地區(qū)的某些溫泉附近D.火星大峽谷底部5.從火星含水礦物中提取氧氣的常用方法不包括？A.電解水B.分解二氧化碳C.熱解氧化物D.光解水6.火星水資源開采對火星環(huán)境可能產(chǎn)生的負(fù)面影響不包括？A.改變局部地貌B.引發(fā)沙塵暴C.釋放潛在有害氣體D.提高火星大氣氧氣含量7.以下哪項(xiàng)技術(shù)不屬于火星地下冰開采技術(shù)？A.熱熔法B.沖擊鉆探法C.超聲波清洗法D.空氣爆破法8.火星水資源開發(fā)利用面臨的主要挑戰(zhàn)之一是？A.水資源分布均勻B.開采技術(shù)成熟度高C.能源供應(yīng)不足D.火星氣候適宜9.在火星上利用水資源生產(chǎn)農(nóng)作物所需營養(yǎng)液，主要涉及哪種利用方式？A.生活用水B.農(nóng)業(yè)用水C.工業(yè)用水D.氧氣生產(chǎn)10.國際社會在火星資源開發(fā)利用方面的共識主要體現(xiàn)在？A.優(yōu)先開采水資源最多的地區(qū)B.建立統(tǒng)一的開采權(quán)分配機(jī)制C.僅由科技實(shí)力最強(qiáng)的國家進(jìn)行開發(fā)D.探索階段不進(jìn)行任何資源開采二、填空題（每題2分，共20分。請將正確答案填在題后的橫線上。）1.火星兩極的巨大冰蓋主要由________和少量干冰組成。2.火星上的水主要以________和________的形式存在。3.火星探測器上常用的________分析技術(shù)可以用來確定水冰的成分和含量。4.熱熔法開采地下冰的原理是利用________將冰蓋融化成水。5.火星水資源開發(fā)利用需要考慮的倫理問題包括________和________。6.火星大氣的主要成分是________和________。7.為了在火星上生產(chǎn)氧氣，可以從________中提取。8.火星地表水的鹽度通常比地球海水________。9.火星水資源開發(fā)利用的長期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)________。10.“水手谷”是火星上最大的________，其內(nèi)部可能存在地下水。三、簡答題（每題5分，共25分。）1.簡述火星水資源探測的主要方法及其原理。2.簡述熱熔法開采火星地下冰的基本流程。3.簡述火星水資源在農(nóng)業(yè)利用方面面臨的主要挑戰(zhàn)。4.簡述建立火星水資源管理機(jī)制的必要性和可能遇到的困難。5.簡述國際合作在火星水資源開發(fā)利用中的重要性。四、論述題（10分。）結(jié)合當(dāng)前火星探測任務(wù)取得的成果，論述人類在火星上開發(fā)利用地表水資源的潛力和面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.C5.B6.D7.D8.C9.B10.B二、填空題1.水冰2.冰，水蒸氣3.光譜4.熱量5.資源分配，倫理道德6.氮?dú)猓瑲鍤?.含水礦物8.高9.自給自足10.縫谷三、簡答題1.火星水資源探測的主要方法包括空間遙感技術(shù)（如光譜儀分析地表顏色和成分）、著陸器/漫游車探測技術(shù)（如鉆探取樣、光譜分析確定地下物質(zhì)成分和水的存在形式）和未來可能的地面探測技術(shù)?？臻g遙感主要通過分析火星表面光譜特征來間接推斷水的存在和分布；著陸器/漫游車則可以直接獲取地表和地下樣品進(jìn)行分析，提供更直接和詳細(xì)的信息。2.熱熔法開采火星地下冰的基本流程是：首先在目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行鉆探，創(chuàng)建一個垂直或傾斜的鉆孔到達(dá)地下冰層；然后通過向鉆孔中注入熱量（如電加熱、熱水或太陽能加熱），將冰層融化成水；融化的水通過管道系統(tǒng)被抽取到地表；最后，可以根據(jù)需要對抽取的水進(jìn)行收集、處理和利用。3.火星水資源在農(nóng)業(yè)利用方面面臨的主要挑戰(zhàn)包括：火星土壤貧瘠且可能含有有毒物質(zhì)，需要改良或?qū)ふ姨娲幕|(zhì)；火星大氣壓極低，水分蒸發(fā)快，需要密閉的種植環(huán)境；溫度極端，需要能源維持適宜的生長溫度；光照強(qiáng)度和光譜與地球不同，可能需要人工補(bǔ)光；水的獲取和輸送成本高。4.建立火星水資源管理機(jī)制的必要性在于：火星水資源是有限的寶貴資源，需要合理規(guī)劃和分配以保證人類生存和發(fā)展的可持續(xù)性；避免不同國家、組織或個人之間因資源爭奪產(chǎn)生沖突；確保資源開發(fā)利用的公平性和透明度?？赡苡龅降睦щy包括：缺乏統(tǒng)一的國際法律框架和權(quán)威機(jī)構(gòu)；各國對資源的優(yōu)先權(quán)主張不同；技術(shù)水平和資源獲取能力存在差距；遙遠(yuǎn)距離導(dǎo)致協(xié)調(diào)和管理難度大。5.國際合作在火星水資源開發(fā)利用中的重要性體現(xiàn)在：單靠一個國家或組織的能力難以獨(dú)立完成火星資源的勘探、開發(fā)和利用等復(fù)雜任務(wù)，需要共享資源、分?jǐn)偝杀?、分?dān)風(fēng)險(xiǎn)；國際合作可以匯聚全球的科技力量和人才，加速技術(shù)進(jìn)步和突破；通過合作可以制定共同的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)資源的和平利用和可持續(xù)發(fā)展；增進(jìn)國際間的溝通和信任，為人類共同探索宇宙貢獻(xiàn)力量。四、論述題人類在火星上開發(fā)利用地表水資源的潛力巨大，主要體現(xiàn)在：火星兩極擁有大量的水冰資源，儲量豐富，是未來人類定居點(diǎn)的重要水源；火星中緯度地區(qū)可能存在地下冰層，雖然探測和開采難度較大，但也是重要的潛在水源；通過技術(shù)手段（如電解水、熱解含水礦物）可以從水資源中提取氧氣，滿足人類呼吸需求，并可作為火箭燃料的氧化劑；火星地表水（即使以冰的形式）可用于農(nóng)業(yè)種植，建立自給自足的生態(tài)系統(tǒng)。面臨的挑戰(zhàn)則十分嚴(yán)峻：首先，火星環(huán)境惡劣，極端低溫、沙塵暴、輻射等都會對水資源開采設(shè)備和人類生存構(gòu)成威脅；其次，目前探測到的火星地表水通常含有高鹽分或其他雜質(zhì)，需要進(jìn)行復(fù)雜且耗能的處理才能用于生活和農(nóng)業(yè)；水資源分布不均，大部分集中在極地，而人類活動可能集中在