2025年大學(xué)《空間科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——探索宇宙奧秘，揭開未知之謎考試時間：______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)字母填在題干后的括號內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不屬于現(xiàn)代宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型的核心組成部分？A.大爆炸理論B.暗物質(zhì)C.暗能量D.宇宙膨脹的減速2.目前人類探索太陽系外行星最常用的方法是？A.直接成像B.紅外探測C.凌日法（TransitMethod）D.射電干涉測量3.空間探測器從地球發(fā)射進(jìn)入深空，為了節(jié)省燃料，通常采用？A.勻速直線運(yùn)動B.勻加速直線運(yùn)動C.擺動軌道變軌D.多級火箭連續(xù)加速4.下列哪種現(xiàn)象是宇宙空間存在暗能量的主要證據(jù)？A.宇宙膨脹速率的減速B.宇宙膨脹速率的加速C.宇宙微波背景輻射的溫度漲落D.星系旋臂的引力穩(wěn)定性5.能夠發(fā)射并接收電磁波，用于空間通信和遙感的主要航天器系統(tǒng)是？A.軌道控制系統(tǒng)B.熱控系統(tǒng)C.通信與測控系統(tǒng)D.電源系統(tǒng)6.行星自轉(zhuǎn)軸與其公轉(zhuǎn)軌道平面之間的夾角稱為？A.軌道傾角B.升交點(diǎn)赤經(jīng)C.自轉(zhuǎn)傾角D.軌道偏心率7.人類目前探測火星的主要方式是？A.僅依靠地面觀測B.僅依靠軌道器遙感C.載人火星任務(wù)D.發(fā)射著陸器和探測器8.空間環(huán)境中對航天器結(jié)構(gòu)和材料最具威脅的微流星體成分是？A.氣體分子B.冰粒C.石質(zhì)或金屬顆粒D.液態(tài)金屬滴9.下列哪個航天器首次實(shí)現(xiàn)了環(huán)繞木星飛越并進(jìn)行詳細(xì)探測？A.水手號2號B.旅行者1號C.伽利略號D.卡西尼號10.空間天氣事件的主要來源是？A.地球大氣層活動B.太陽活動C.月球引力影響D.航天器自身故障二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.________是指宇宙從一個極度熾熱、致密的初始狀態(tài)開始膨脹和冷卻至今的理論模型。2.空間探測器在飛往深空的過程中，為了改變速度和方向，通常利用________系統(tǒng)進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整和軌道機(jī)動。3.________是指地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道平面，其他行星的軌道平面基本也在此平面上。4.________是指宇宙空間中除普通物質(zhì)和電磁輻射之外，存在的對引力敏感但性質(zhì)未知的物質(zhì)形式。5.________是指宇宙空間中尺寸非常小（通常小于1厘米）的固體顆粒，它們對航天器構(gòu)成碰撞威脅。6.________是指地球大氣層頂部（約1000公里以上）發(fā)生的高能粒子事件，對航天器和宇航員構(gòu)成威脅。7.________是指地球自轉(zhuǎn)軸指向的穩(wěn)定點(diǎn)，通常位于天球上的兩顆亮星附近。8.________是指宇宙空間中彌漫的、溫度極低的稀薄氣體和塵埃云。9.________是指利用人造地球衛(wèi)星作為平臺，對地球及其環(huán)境進(jìn)行觀測的技術(shù)。10.________是指利用探測器飛越行星、小行星等天體，對其進(jìn)行近距離觀測和科學(xué)探測的方式。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.紅外天文2.軌道攝動3.空間資源4.恒星演化5.空間碎片四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述人類探索火星的主要科學(xué)目標(biāo)。2.簡述暗物質(zhì)存在的幾種主要理論證據(jù)。3.簡述空間探測器進(jìn)入深空軌道通常需要克服的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。4.簡述空間天氣對航天活動可能產(chǎn)生的主要影響。五、論述題（10分）結(jié)合當(dāng)前空間探測技術(shù)發(fā)展的趨勢，論述人類探索系外行星面臨的主要挑戰(zhàn)以及可能的前沿技術(shù)方向。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.D4.B5.C6.C7.D8.C9.C10.B二、填空題1.大爆炸理論2.推進(jìn)3.天球赤道面4.暗物質(zhì)5.微流星體6.軟粒子事件7.北極星（或南極星）8.宇宙塵埃9.對地觀測衛(wèi)星10.飛越探測三、名詞解釋1.紅外天文：利用紅外探測器接收天體發(fā)出的紅外輻射進(jìn)行天文觀測和研究的天文學(xué)分支。紅外天文學(xué)可以觀測到被塵埃遮擋的行星形成區(qū)、恒星的幼年階段、宇宙早期演化遺留下來的宇宙微波背景輻射等。2.軌道攝動：指天體在受到其軌道附近其他天體引力作用（或非理想因素如阻力、太陽光壓等影響）下，其軌道參數(shù)（如半長軸、偏心率、軌道傾角等）隨時間發(fā)生緩慢變化的現(xiàn)象。在空間探測中，需要精確計(jì)算和補(bǔ)償軌道攝動。3.空間資源：指存在于宇宙空間中，能夠被人類開發(fā)利用的自然資源，主要包括太陽能、地球同步軌道資源、空間位置資源、低軌道交通資源、空間碎片資源（未來可回收利用）、以及月球和火星等天體資源等。4.恒星演化：指恒星從形成到最終死亡或演化為白矮星、中子星或黑洞等剩余核心的整個生命歷程。恒星演化的過程和結(jié)局取決于其初始質(zhì)量，并伴隨著能量的產(chǎn)生、元素的形成和向外輻射等物理過程。5.空間碎片：指在地球軌道或空間中運(yùn)行的非功能人造物體，包括失效的航天器、爆炸產(chǎn)生的碎片、以及由空間活動產(chǎn)生的其他小塊物質(zhì)?？臻g碎片對在軌運(yùn)行的航天器構(gòu)成碰撞威脅。四、簡答題1.簡述人類探索火星的主要科學(xué)目標(biāo)。答案要點(diǎn)應(yīng)包括：了解火星的地質(zhì)構(gòu)造、歷史演化；尋找過去或現(xiàn)在火星上是否存在生命或生命存在的證據(jù)；評估火星環(huán)境對生命生存的適宜性；研究火星大氣、水文等環(huán)境特征；為未來載人火星任務(wù)進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備和選址評估。2.簡述暗物質(zhì)存在的幾種主要理論證據(jù)。答案要點(diǎn)應(yīng)包括：星系旋轉(zhuǎn)曲線異常（外圍恒星速度過快）；星系團(tuán)引力透鏡效應(yīng)（光線彎曲程度超出可見物質(zhì)預(yù)測）；宇宙微波背景輻射的溫度偏振（角功率譜異常）；大尺度結(jié)構(gòu)的形成和演化（宇宙學(xué)模擬與觀測對比）。3.簡述空間探測器進(jìn)入深空軌道通常需要克服的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。答案要點(diǎn)應(yīng)包括：需要極大的初始推力以克服地球引力（逃逸速度）；長距離測控通信的延遲和信噪比問題；深空環(huán)境的極端條件（高真空、輻射、溫度劇變）對探測器設(shè)計(jì)和材料的要求；長期自主運(yùn)行和故障診斷的復(fù)雜性；燃料效率和姿態(tài)控制問題。4.簡述空間天氣對航天活動可能產(chǎn)生的主要影響。答案要點(diǎn)應(yīng)包括：高能粒子（如太陽粒子事件）可能損傷航天器電子器件、干擾或中斷通信；強(qiáng)輻射可能導(dǎo)致宇航員輻射劑量超標(biāo)；太陽風(fēng)暴引起的地磁暴可能擾亂衛(wèi)星導(dǎo)航（GPS）和電力系統(tǒng)；高能帶電粒子與大氣相互作用可能產(chǎn)生極光，并增加通信延遲。五、論述題結(jié)合當(dāng)前空間探測技術(shù)發(fā)展的趨勢，論述人類探索系外行星面臨的主要挑戰(zhàn)以及可能的前沿技術(shù)方向。答案要點(diǎn)應(yīng)包括：1.主要挑戰(zhàn)：*觀測技術(shù)限制：系外行星信號（如凌日法的光變、徑向速度法的光譜紅移/藍(lán)移）非常微弱，且常被其宿主恒星的光芒淹沒，需要極高靈敏度。*分辨率限制：當(dāng)前技術(shù)難以直接成像系外行星，更無法觀測其表面細(xì)節(jié)，多依賴間接方法和大氣光譜分析。*距離遙遠(yuǎn)：系外行星系統(tǒng)距離地球極其遙遠(yuǎn)，信號傳播延遲大，數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時控制困難。*大氣成分分析難度大：即使能獲取光譜，行星大氣與恒星光譜的區(qū)分、大氣層厚度和動態(tài)變化等都存在挑戰(zhàn)。*尋找生命跡象的復(fù)雜性：識別潛在生命特征（生物標(biāo)記物）需要克服大量假信號（非生物成因）的干擾。2.前沿技術(shù)方向：*新型望遠(yuǎn)鏡技術(shù)：發(fā)展自適應(yīng)光學(xué)、空間干涉測量（如歐洲極大望遠(yuǎn)鏡ELT、三十米望遠(yuǎn)鏡TMT、詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡JWST已投入使用）、coronagraph（日冕遮攔器）等技術(shù)，以增強(qiáng)對比度和分辨率。*高精度光譜與成像：利用更先進(jìn)的儀器和數(shù)據(jù)處理算法，精確測量大氣成分、溫度結(jié)構(gòu)、云層特征等。*