2025年航天考試練習(xí)題試卷+參考答案1.單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.12024年12月發(fā)射的“嫦娥六號”探測器首次實(shí)現(xiàn)了哪一項(xiàng)技術(shù)突破？A.月球背面軟著陸B(tài).月球樣品返回地球C.月球軌道交會對接無人化D.月面起飛上升器重復(fù)使用答案：C1.2在地球靜止軌道（GEO）上，衛(wèi)星保持位置所需平均速度增量（Δv）的主要來源是：A.太陽輻射壓B.地球非球形引力攝動C.月球引力攝動D.太陽引力攝動答案：B1.3用于“天問三號”火星采樣返回任務(wù)的“火星上升器”采用的主推進(jìn)劑組合為：A.MMH/N?O?B.LOX/LCH?C.LOX/RP1D.N?H?/HTPB答案：B1.4某遙感衛(wèi)星采用太陽同步軌道，其降交點(diǎn)地方時（LTAN）設(shè)計(jì)為10:30，主要考慮：A.避開南大西洋異常區(qū)B.最大化太陽能帆板效率C.保證可見光遙感恒定太陽高度角D.降低地球紅外背景輻射答案：C1.5在火箭垂直回收過程中，柵格舵的主要作用是：A.增加再入熱防護(hù)面積B.提供氣動減速C.實(shí)現(xiàn)俯仰、偏航與滾轉(zhuǎn)控制D.減小著陸腿質(zhì)量答案：C1.6“太極二號”引力波探測衛(wèi)星編隊(duì)采用激光干涉測量，其臂長為：A.3×10?kmB.3×10?kmC.3×10?kmD.3×10?km答案：B1.7關(guān)于霍爾推力器，下列說法正確的是：A.陽極位于放電通道外側(cè)B.磁場主要作用為加速離子C.電子漂移方向與電場方向平行D.比沖通常低于電弧推力器答案：B1.8在月球南極建設(shè)科研站，首選著陸點(diǎn)需滿足：A.全年光照率>90%B.地球連續(xù)可見C.月壤鈦鐵礦含量>10%D.月殼厚度<20km答案：A1.92025年計(jì)劃發(fā)射的“巡天”光學(xué)艙與“天宮”空間站共軌飛行，其離軌策略采用：A.機(jī)械臂拖曳B.離子拖曳C.氣動增阻帆D.化學(xué)制動答案：C1.10采用“超重星艦”深空加注模式時，地火轉(zhuǎn)移窗口內(nèi)單次任務(wù)最多可支持星艦數(shù)量（不考慮快速返回）為：A.3艘B.5艘C.8艘D.12艘答案：D2.多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分；每題至少有兩個正確答案，多選少選均不得分）2.1下列哪些因素會導(dǎo)致低軌（LEO）衛(wèi)星出現(xiàn)“軌道衰變加速”？A.太陽活動峰年F10.7指數(shù)升高B.衛(wèi)星面質(zhì)比增大C.傾角由98°降至50°D.地磁暴期間焦耳加熱增強(qiáng)E.衛(wèi)星采用電推進(jìn)升軌答案：ABD2.2關(guān)于“可重復(fù)使用運(yùn)載火箭”健康監(jiān)測，以下技術(shù)屬于在線損傷識別手段的有：A.聲發(fā)射陣列B.數(shù)字孿生模型C.紅外熱像D.渦流探傷E.光纖光柵應(yīng)變監(jiān)測答案：ACE2.3在火星大氣進(jìn)入段，下列措施可有效降低“熱流密度峰值”的有：A.提高進(jìn)入角B.采用可展開式氣動減速器C.增加進(jìn)入器頭部半徑D.采用燒蝕材料E.降低進(jìn)入速度答案：BCE2.4影響“空間太陽能電站”微波傳輸效率的關(guān)鍵參數(shù)包括：A.天線口徑效率B.大氣衰減系數(shù)C.整流天線二極管轉(zhuǎn)換效率D.太陽電池陣溫度E.軌道保持精度答案：ABC2.5在月球表面開展“原位資源利用”（ISRU）制氧，下列反應(yīng)路徑中，理論上可在<800℃下完成的有：A.熔融月壤電解B.氫還原鈦鐵礦C.碳熱還原橄欖石D.甲烷熱解E.固態(tài)氧化物電解水冰答案：BD3.判斷題（每題1分，共10分；正確寫“T”，錯誤寫“F”）3.1地球同步軌道衛(wèi)星的傾角為0°時，其星下點(diǎn)軌跡呈“8”字形。答案：F3.2采用碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料制造的火箭貯箱，其氫滲透系數(shù)低于傳統(tǒng)2219鋁鋰合金。答案：T3.3在真空環(huán)境下，液體火箭發(fā)動機(jī)渦輪泵的汽蝕現(xiàn)象主要由推進(jìn)劑飽和蒸氣壓決定。答案：T3.4“引力彈弓”效應(yīng)中，探測器獲得的速度增量與行星質(zhì)量成正比，與探測器質(zhì)量無關(guān)。答案：T3.5對于太陽同步軌道衛(wèi)星，軌道高度升高將導(dǎo)致降交點(diǎn)地方時（LTAN）提前。答案：F3.6采用激光通信的星際鏈路，其誤碼率主要受太陽角距影響，與距離平方成反比。答案：F3.7在月面建造射電望遠(yuǎn)鏡，月球屏蔽地球射頻干擾的最低頻率約為1MHz。答案：T3.8“超重星艦”采用的不銹鋼301L在低溫下發(fā)生奧氏體→馬氏體相變會顯著降低斷裂韌性。答案：F3.9采用“低能月球轉(zhuǎn)移”（BLEX）軌道可節(jié)省約20%的Δv，但轉(zhuǎn)移時間延長至90天以上。答案：T3.10空間核反應(yīng)堆電源系統(tǒng)（如Kilopower）在火星表面運(yùn)行時，其輻射劑量對航天員無影響，無需屏蔽。答案：F4.填空題（每空2分，共20分）4.12025年“天問四號”木星探測器采用______引力助推序列，預(yù)計(jì)總飛行時間______年。答案：地球金星地球木星；6.54.2某LEO衛(wèi)星軌道高度500km，面質(zhì)比0.05m2/kg，太陽活動峰年大氣密度為2×10?12kg/m3，則其軌道半衰期約為______天。答案：2104.3“嫦娥七號”月球極區(qū)飛躍探測器采用______推進(jìn)系統(tǒng)，其真空比沖可達(dá)______s。答案：液氧液甲烷；3804.4在火星表面利用CO?與H?制取甲烷，反應(yīng)器最佳壓力為______bar，催化劑為______。答案：30；NiCeO?/Al?O?4.5空間太陽能電站采用5.8GHz微波傳輸，整流天線二極管轉(zhuǎn)換效率85%，天線口徑效率75%，則端到端傳輸效率約為______%。答案：634.6采用“超重星艦”回收時，柵格舵最大鉸鏈力矩約為______kN·m，舵面最大溫度可達(dá)______K。答案：2800；16004.7“太極二號”衛(wèi)星激光干涉測量系統(tǒng)要求臂長測量精度達(dá)到______pm/√Hz，對應(yīng)引力應(yīng)變靈敏度為______。答案：10；3×10?2?4.8月球南極“永晝峰”全年最小光照角為______度，連續(xù)黑暗期最長不超過______小時。答案：1.5；04.92025年新一代“風(fēng)云五號”氣象衛(wèi)星采用______軌道，其升交點(diǎn)地方時（LTAN）為______。答案：晨昏太陽同步；06:004.10采用“旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機(jī)”的上面級比沖可比傳統(tǒng)RD0124提高_(dá)_____%，室壓降低______%。答案：15；305.簡答題（每題10分，共30分）5.1試述“超重星艦”采用“翻轉(zhuǎn)機(jī)動”著陸的動力學(xué)原理，并給出翻轉(zhuǎn)角速度約束條件。答案：（1）原理：星艦再入后保持水平姿態(tài)，利用大氣阻力減速至亞音速；在約500m高度，啟動“翻轉(zhuǎn)機(jī)動”，由兩臺中心海平面發(fā)動機(jī)提供約500kN推力，產(chǎn)生俯仰力矩，使星艦由水平轉(zhuǎn)為垂直；同時利用柵格舵差動產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩，消除側(cè)滑角，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)快速轉(zhuǎn)換。（2）約束：翻轉(zhuǎn)角速度ω需滿足ω≤3°/s，以防止推進(jìn)劑沉底失效；同時需保證動壓q<0.5kPa，避免舵面飽和；根據(jù)轉(zhuǎn)動慣量I≈1.2×10?kg·m2，最大角加速度α=T·l/I≈0.6°/s2，故翻轉(zhuǎn)時間t≥30s，滿足推進(jìn)劑沉底所需離心加速度a≥0.2m/s2。5.2說明“嫦娥六號”月球背面采樣返回任務(wù)中“鵲橋二號”中繼星軌道設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，并計(jì)算其地月L2暈軌道振幅。答案：（1）優(yōu)勢：采用地月L2暈軌道，可對月球背面提供連續(xù)通信；軌道周期約14天，振幅A≈1.2×10?km，保持地球與月球背面探測器可視窗口>98%；無需月面測控站，降低任務(wù)成本；同時可支持后續(xù)“嫦娥七號”“嫦娥八號”中繼需求。（2）計(jì)算：采用圓型限制性三體模型，L2點(diǎn)距月球約6.5×103km，暈軌道振幅A由Jacobi常數(shù)C=3.172決定，數(shù)值積分得A≈1.2×10?km，滿足中繼星軌道保持Δv<5m/s/年。5.3闡述“空間太陽能電站”微波傳輸對電離層的影響機(jī)制，并給出功率密度安全閾值。答案：（1）機(jī)制：5.8GHz微波通過電離層時，引起電子溫度升高，導(dǎo)致電子密度再分布；非線性效應(yīng)可能激發(fā)等離子體湍流，產(chǎn)生異常閃爍；O波模式吸收導(dǎo)致電子碰撞頻率增加，可能引起局部電子密度空洞；功率密度>1000W/m2時，可觸發(fā)電離層熱不穩(wěn)定性。（2）閾值：國際無線電保護(hù)聯(lián)盟（ITUR）規(guī)定，地面功率密度≤10W/m2，電離層峰值功率密度≤230W/m2；采用波束掃描與功率控制，確保電離層吸收功率<0.1dB，避免通信鏈路干擾。6.計(jì)算題（共35分）6.1（10分）某LEO星座采用Walker120/12/2配置，軌道高度1200km，傾角55°，求相鄰軌道面升交點(diǎn)經(jīng)度差ΔΩ與衛(wèi)星相位差ΔM。答案：ΔΩ=360°/12=30°；ΔM=360°×2/120=6°。6.2（10分）“天問三號”火星上升器質(zhì)量500kg，比沖380s，火星表面重力3.71m/s2，目標(biāo)軌道200km×400km，忽略大氣阻力，求所需推進(jìn)劑質(zhì)量。答案：由火箭方程Δv=√[μ(2/r??2/(r?+r?))]=3.35km/s；mp=m?[1?exp(?Δv/(Isp·g?))]=500×[1?exp(?3350/(380×9.81))]=360kg。6.3（15分）“超重星艦”地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）任務(wù)，星艦入軌質(zhì)量120t，目標(biāo)軌道20