2025年大學(xué)《空間科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——星際生活環(huán)境衛(wèi)生與安全考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。）1.下列哪一項(xiàng)不是通常認(rèn)為人類進(jìn)行長期太空探索的主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素？A.宇宙射線輻射B.微重力對(duì)人體生理功能的影響C.太空垃圾的碰撞威脅D.地球上的流行病傳播2.在密閉的星際飛船或空間站中，水循環(huán)系統(tǒng)的主要目的是？A.增加船員運(yùn)動(dòng)量B.模擬地球氣候C.提供生活用水和工農(nóng)業(yè)用水，實(shí)現(xiàn)水資源回收利用D.產(chǎn)生氧氣供植物生長3.失重環(huán)境下，人體最容易出現(xiàn)的生理適應(yīng)問題是？A.血液壓升高B.骨質(zhì)疏松和肌肉萎縮C.皮膚變得光滑D.感覺不到呼吸困難4.空間碎片對(duì)航天器的主要威脅方式是？A.熱量輻射B.引起通訊信號(hào)干擾C.撞擊產(chǎn)生穿透或破壞D.引起軌道共振導(dǎo)致偏離5.目前空間站中空氣的主要成分是？A.氮?dú)猓∟2）和氧氣（O2）B.氫氣（H2）和氦氣（He）C.氮?dú)猓∟2）、氧氣（O2）、二氧化碳（CO2）等混合氣體D.幾乎是純氧6.為了防止太空中的火災(zāi)蔓延，航天器內(nèi)部通常選用哪種材料？A.易燃的普通木材B.難燃或不可燃的復(fù)合材料，如某些聚合物或金屬C.木材和塑料的混合物D.石墨7.長期太空飛行中，航天員面臨的心理挑戰(zhàn)主要不包括？A.孤獨(dú)感B.缺乏成就感C.加速導(dǎo)致的焦慮D.對(duì)地球的思念8.以下哪種措施不屬于減輕宇宙輻射危害的物理屏蔽方法？A.在航天器外殼增加厚重的金屬層B.利用航天器軌道設(shè)計(jì)來規(guī)避高輻射區(qū)域C.使用特殊的輻射防護(hù)服D.研發(fā)抗輻射能力更強(qiáng)的電子元件9.空間站中的“閉環(huán)生命保障系統(tǒng)”主要追求的目標(biāo)是？A.盡可能減少對(duì)地球資源的依賴B.提供最舒適的睡眠環(huán)境C.增加娛樂活動(dòng)種類D.提高航天器發(fā)射速度10.在星際航行中，食物保存在以下哪種狀態(tài)下最為節(jié)能和方便？A.新鮮蔬菜水果B.冷凍干燥食品C.復(fù)合調(diào)味包和營養(yǎng)膏D.需要現(xiàn)場(chǎng)烹飪的食材二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填寫在橫線上。）1.太空環(huán)境的主要特點(diǎn)包括：真空、______、溫度劇變和______。2.維持太空艙內(nèi)適宜氣壓需要精確控制空氣的______和______。3.長期暴露在微重力環(huán)境下，人體骨骼會(huì)流失，這被稱為______。4.為了應(yīng)對(duì)空間站可能發(fā)生的緊急泄漏事故，需要配備______系統(tǒng)來快速檢測(cè)和標(biāo)識(shí)泄漏區(qū)域。5.空間碎片的主要來源包括航天器______、衛(wèi)星______以及爆炸產(chǎn)生的碎片。6.在設(shè)計(jì)星際飛船時(shí)，必須考慮防______和防______問題，以保障乘員安全。7.空間站中的水凈化系統(tǒng)通常能將______和______回收利用。三、名詞解釋（每小題3分，共12分。請(qǐng)給出每個(gè)名詞的準(zhǔn)確定義。）1.微重力（或稱低重力）2.閉環(huán)生命保障系統(tǒng)3.宇宙射線4.空間碎片四、簡答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡要回答下列問題。）1.簡述失重環(huán)境對(duì)人體產(chǎn)生的主要生理影響。2.簡述空間站中固體廢棄物處理的一般流程。3.簡述為什么空間碎片對(duì)低軌道航天器構(gòu)成嚴(yán)重威脅。4.簡述個(gè)人防護(hù)裝備在應(yīng)對(duì)太空輻射和微流星體撞擊中的作用。五、論述題（每小題10分，共20分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析和闡述下列問題。）1.試論述建立可持續(xù)的火星殖民地所面臨的主要環(huán)境衛(wèi)生與安全挑戰(zhàn)及其可能的解決方案。2.試論述發(fā)展新型生命保障技術(shù)對(duì)于未來深空探測(cè)任務(wù)（如前往木星系）的重要性，并舉例說明。六、案例分析題（10分。請(qǐng)根據(jù)以下情境進(jìn)行分析。）某星際飛船在執(zhí)行任務(wù)期間，其主生命保障系統(tǒng)發(fā)生故障，導(dǎo)致部分氧氣泄漏，同時(shí)二氧化碳濃度開始升高。飛船處于緊急狀態(tài)，但備用系統(tǒng)需要一段時(shí)間啟動(dòng)。作為船上環(huán)境與安全負(fù)責(zé)人，你需要迅速判斷情況并采取行動(dòng)。請(qǐng)簡述你的應(yīng)急處置步驟和考慮因素。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.B4.C5.C6.B7.C8.C9.A10.B二、填空題1.高真空；強(qiáng)輻射2.密度；壓力3.骨質(zhì)疏松4.氣體5.碎片解體；衛(wèi)星失效6.火災(zāi)；爆炸7.廢水；廢氣三、名詞解釋1.微重力（或稱低重力）：指在太空環(huán)境中，物體受到的引力作用很小，表現(xiàn)出的重力效應(yīng)遠(yuǎn)小于地球表面的重力，通常指小于地球重力加速度（9.8m/s2）的環(huán)境。2.閉環(huán)生命保障系統(tǒng)：指在密閉空間（如空間站或星際飛船）內(nèi)，通過技術(shù)手段將空氣、水和食物等生命必需資源進(jìn)行循環(huán)利用，最大限度地減少對(duì)地球補(bǔ)給的依賴的系統(tǒng)。3.宇宙射線：指來自宇宙空間的高能帶電粒子（主要是質(zhì)子和重核）以及高能電磁輻射的混合體，對(duì)航天器和人體都有危害。4.空間碎片：指在太空中運(yùn)行的非功能性的物體，包括廢棄的航天器部件、失效的衛(wèi)星、爆炸產(chǎn)生的碎片以及因碰撞產(chǎn)生的細(xì)小顆粒，對(duì)在軌航天器構(gòu)成碰撞威脅。四、簡答題1.簡述失重環(huán)境對(duì)人體產(chǎn)生的主要生理影響。*生理影響包括：骨質(zhì)流失（骨質(zhì)疏松）、肌肉萎縮、心血管功能改變（心血管系統(tǒng)適應(yīng)性下降，液體積聚在頭頸部）、體液重新分布（頭部充血，下肢水腫）、平衡感失調(diào)導(dǎo)致空間運(yùn)動(dòng)?。ǔ跗冢?、免疫系統(tǒng)功能可能下降等。2.簡述空間站中固體廢棄物處理的一般流程。*一般流程包括：廢棄物收集（產(chǎn)生源分類收集）、壓縮（減小體積，便于儲(chǔ)存或處理）、封裝（裝入專用容器）、短期儲(chǔ)存（等待處理機(jī)會(huì)）、處理處置（主要方式是打包后發(fā)射回地球丟棄，或進(jìn)行資源化嘗試如回收塑料等）、最終處置（在地球大氣層燒毀或落入指定海洋/區(qū)域）。3.簡述為什么空間碎片對(duì)低軌道航天器構(gòu)成嚴(yán)重威脅。*威脅原因包括：低軌道碎片數(shù)量龐大且分布廣泛；碎片速度極高（相對(duì)于航天器），即使是微小的碎片（厘米級(jí)以下）也具有極高的動(dòng)能，足以穿透航天器結(jié)構(gòu)；低軌道碎片運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜，難以精確預(yù)測(cè)，增加了碰撞風(fēng)險(xiǎn)；航天器表面材料并非絕對(duì)光滑，微小的碎片撞擊也可能造成嚴(yán)重破壞或功能失效。4.簡述個(gè)人防護(hù)裝備在應(yīng)對(duì)太空輻射和微流星體撞擊中的作用。*作用包括：輻射防護(hù)：通過使用含有特定材料（如氫、鋰、鉛等）的防護(hù)服或艙壁，吸收或散射宇宙射線和輻射，降低航天員受到的輻射劑量；微流星體防護(hù)：利用防護(hù)服或艙壁的硬質(zhì)材料（如金屬、陶瓷）或非硬質(zhì)材料（如泡沫）吸收或偏轉(zhuǎn)微流星體的撞擊能量，防止其穿透艙體或?qū)θ梭w造成傷害。五、論述題1.試論述建立可持續(xù)的火星殖民地所面臨的主要環(huán)境衛(wèi)生與安全挑戰(zhàn)及其可能的解決方案。*挑戰(zhàn)與解決方案：*大氣與輻射防護(hù)：挑戰(zhàn)：火星大氣稀?。ㄖ饕煞质嵌趸迹瑹o法有效阻擋宇宙射線和太陽輻射。解決方案：建造厚實(shí)的輻射屏蔽結(jié)構(gòu)（如地下棲息地、利用火星土壤），發(fā)展高效的個(gè)人輻射防護(hù)裝備，研發(fā)能利用火星資源制造輻射屏蔽材料的技術(shù)。*生命保障系統(tǒng)：挑戰(zhàn)：建立完全閉環(huán)、可持續(xù)運(yùn)行的生命保障系統(tǒng)難度極大。解決方案：發(fā)展高效的空氣凈化（去除二氧化碳，補(bǔ)充氧氣）、水循環(huán)（回收利用廢水）和食物生產(chǎn)（利用生物再生技術(shù)種植作物）技術(shù)，建立可靠的備用系統(tǒng)和維護(hù)機(jī)制。*資源利用：挑戰(zhàn)：需要就地獲取資源（In-SituResourceUtilization,ISRU），如水冰、大氣成分、土壤等。解決方案：研發(fā)高效的原位資源開采、加工和利用技術(shù)（如利用薩巴蒂爾反應(yīng)制氧），減少對(duì)地球運(yùn)輸?shù)囊蕾嚒?心理健康：挑戰(zhàn)：長期與地球隔離、生活在封閉環(huán)境可能導(dǎo)致乘員心理問題。解決方案：設(shè)計(jì)人性化的居住環(huán)境，提供心理支持服務(wù)，開展多樣化的工作和娛樂活動(dòng)，保持與地球的通訊聯(lián)系。*災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)：挑戰(zhàn)：面臨沙塵暴、極寒、地質(zhì)活動(dòng)（可能）等自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。解決方案：選址避開高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，設(shè)計(jì)能抵御極端環(huán)境的棲息地，制定完善的應(yīng)急預(yù)案和逃生計(jì)劃。2.試論述發(fā)展新型生命保障技術(shù)對(duì)于未來深空探測(cè)任務(wù)（如前往木星系）的重要性，并舉例說明。*重要性：*減少發(fā)射質(zhì)量：新型技術(shù)（如更高效率的能源、水和空氣再生技術(shù)）能大幅減輕生命保障系統(tǒng)的重量和體積，從而降低發(fā)射成本，使更復(fù)雜、更遠(yuǎn)途的任務(wù)成為可能。*延長任務(wù)壽命：可持續(xù)、高效的閉環(huán)生命保障系統(tǒng)能顯著延長航天器或乘員的在軌生存時(shí)間，支持更長時(shí)間的深空探測(cè)或載人登陸任務(wù)。*提高任務(wù)安全性：更可靠、冗余度更高的生命保障系統(tǒng)能減少故障風(fēng)險(xiǎn)，保障乘員或宇航器的安全。先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警技術(shù)也能提前發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)。*支持載人任務(wù)：對(duì)于載人深空任務(wù)，先進(jìn)的生命保障技術(shù)是確保乘員生存和健康的基礎(chǔ)。*舉例說明：*高效能源技術(shù)：如核電池（RTG）或先進(jìn)太陽能電池，為長期任務(wù)提供穩(wěn)定可靠的電力，支持復(fù)雜的生命保障子系統(tǒng)運(yùn)行。*閉環(huán)水循環(huán)技術(shù)：超過95%的水回收率技術(shù)，最大限度減少對(duì)飲用水和工農(nóng)業(yè)用水的地球補(bǔ)給需求。*先進(jìn)空氣凈化技術(shù)：能高效去除二氧化碳、甲醛、細(xì)菌等，并補(bǔ)充氧氣，維持艙內(nèi)空氣質(zhì)量和壓力。*生物再生技術(shù)：利用植物生長或微生物作用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)食物生產(chǎn)、二氧化碳吸收和氧氣釋放。*智能監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)：利用人工智能和傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生命保障系統(tǒng)狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)，自動(dòng)診斷故障并優(yōu)化資源管理。六、案例分析題*應(yīng)急處置步驟和考慮因素：1.立即確認(rèn)狀態(tài)：迅速檢測(cè)氧氣和二氧化碳的具體濃度，確定泄漏范圍和嚴(yán)重程度，評(píng)估對(duì)乘員健康的即時(shí)威脅。2.啟動(dòng)應(yīng)急通風(fēng)：如果安全，調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，將受污染空氣排出，引入清潔空氣或稀釋有害氣體，同時(shí)控制氣流防止火勢(shì)（如果存在）蔓延。3.啟動(dòng)備用系統(tǒng)：檢查并啟動(dòng)備用生命保障系統(tǒng)，盡快恢復(fù)關(guān)鍵生命支持功能（優(yōu)先保證氧氣供應(yīng)和壓力穩(wěn)定）。4.通知與隔離：向全體船員發(fā)出警報(bào)，通知情況，根據(jù)需要隔離受影響的區(qū)域或乘員。5.資源評(píng)估：評(píng)估剩余的氧氣、水、能源等關(guān)鍵資源，估算能夠維持生存的時(shí)間。6.制定長期方案