2025年空間科學與技術專升本專項訓練試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。在每小題列出的四個選項中，只有一個是符合題目要求的，請將所選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.地球靜止軌道衛(wèi)星相對于地面是（）。A.勻速直線運動B.勻速圓周運動C.均速轉動D.加速運動2.下列哪項不屬于空間環(huán)境的主要威脅因素？（）A.粒子輻射B.微流星體和空間碎片C.電磁干擾D.大氣密度3.航天器進入大氣層返回地球時，主要依靠什么來減速？（）A.反推火箭B.空氣動力阻力C.發(fā)電機發(fā)電D.降落傘4.遙感技術中，利用物體對電磁波的輻射特性進行探測的方法屬于（）。A.反射式遙感B.透射式遙感C.輻射式遙感D.被動遙感5.空間探測器的姿態(tài)控制主要目的是（）。A.改變軌道B.節(jié)省燃料C.確保探測器指向特定目標D.增加探測器的壽命6.下列關于地球磁場的描述，正確的是（）。A.地球磁場的南北極與地理南北極重合B.地球磁場主要是由地核內(nèi)部液態(tài)鐵合金的運動產(chǎn)生的C.地球磁場對太陽風粒子有完全的阻擋作用D.地球磁場的強度在赤道處最大7.航天器結構材料需要具備的特性不包括（）。A.高強度、高剛度B.輕量化C.良好的耐腐蝕性D.良好的導電性（對于結構材料非必需）8.衛(wèi)星軌道的形狀主要由什么決定？（）A.衛(wèi)星的質(zhì)量B.地球的形狀C.發(fā)射速度和方向D.大氣阻力9.下列哪種技術常用于衛(wèi)星與地面站之間的通信？（）A.紅外通信B.激光通信C.衛(wèi)星通信（利用無線電波）D.水中通信10.空間天氣事件對航天器的主要影響不包括（）。A.電子器件損傷B.通信中斷C.軌道漂移D.結構疲勞二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在橫線上。）1.航天器進入軌道所需的最低速度稱為________速度。2.遙感衛(wèi)星通常根據(jù)其探測的電磁波波段不同，分為可見光、紅外和________三大類。3.空間碎片是指運行在近地軌道上的人造________或________。4.地球同步軌道是指軌道周期與地球自轉周期相等的________軌道。5.航天器的姿態(tài)通常分為________姿態(tài)、________姿態(tài)和________姿態(tài)。6.空間輻射環(huán)境主要包括宇宙射線和________兩大類。7.航天器結構設計需要考慮的主要因素有質(zhì)量、強度、剛度、穩(wěn)定性和________。8.衛(wèi)星變軌是通過改變航天器的________或________來實現(xiàn)的。9.遙感圖像解譯的基本內(nèi)容通常包括地物波譜特征分析、圖像處理和________。10.空間環(huán)境對航天器的主要影響包括輻射損傷、________損傷、熱環(huán)境適應性等。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出下列名詞的準確定義。）1.軌道離心率2.被動遙感3.空間碎片4.姿態(tài)機動5.空間天氣四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述地球靜止軌道衛(wèi)星的特點及其應用。2.簡述影響航天器軌道的因素有哪些。3.簡述空間輻射對航天器的主要危害。4.簡述遙感技術的基本工作原理。五、計算題（每小題10分，共20分。請寫出計算過程并給出結果。）1.假設一顆衛(wèi)星繞地球做圓軌道飛行，軌道高度為500公里。已知地球半徑為6371公里，地球表面重力加速度為9.8m/s2，萬有引力常數(shù)為6.674×10?11N·m2/kg2。請估算該衛(wèi)星的軌道速度。2.一顆衛(wèi)星的軌道離心率為0.25，其近地點距離地球中心為7000公里。請計算該衛(wèi)星的遠地點距離地球中心多少公里。六、論述題（10分。請就下列問題進行論述。）結合空間環(huán)境的特點，論述航天器在設計和運行中需要考慮的主要防護措施及其重要性。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.C5.C6.B7.D8.C9.C10.D二、填空題1.環(huán)繞2.微波3.廢棄物，殘骸4.圓形5.姿態(tài)，軌道，太陽同步6.地球輻射帶7.可靠性8.速度，方向9.圖像解譯10.空氣動力三、名詞解釋1.軌道離心率：描述橢圓軌道形狀的參數(shù)，定義為行星（或衛(wèi)星）在軌道上任意兩點到焦點的距離之差與這兩點到焦點距離之和的比。其值范圍在0（圓軌道）到1（拋物線）之間。離心率越大，軌道越扁平。2.被動遙感：指遙感器接收目標自身發(fā)射或反射的天然電磁波信息來探測目標。例如，接收地物自身熱輻射的遙感，或接收太陽輻射經(jīng)地物反射的遙感。3.空間碎片：指在太空中運行的人造廢棄物或殘骸，包括失效的衛(wèi)星、火箭殘骸、爆炸產(chǎn)生的碎片等，對在軌航天器構成威脅。4.姿態(tài)機動：指通過消耗航天器燃料，改變航天器質(zhì)心運動方向或姿態(tài)指向的過程，目的是將航天器調(diào)整到預定的工作姿態(tài)。5.空間天氣：指太陽活動引起地球空間環(huán)境（包括大氣層、電離層、磁層等）發(fā)生暫時擾動，并對航天器、通信、導航等系統(tǒng)產(chǎn)生影響的自然現(xiàn)象。四、簡答題1.簡述地球靜止軌道衛(wèi)星的特點及其應用。特點：軌道高度約為35786公里，軌道平面與地球赤道平面重合（零傾角），運行周期與地球自轉周期相同（約24小時），從地面看，衛(wèi)星相對地面靜止不動。應用：主要用于通信（電視轉播、電話）、氣象觀測、導航（部分系統(tǒng)）等需要連續(xù)覆蓋特定區(qū)域的應用場景。2.簡述影響航天器軌道的因素有哪些。主要因素包括：初始發(fā)射速度和方向、地球非球形引力（導致軌道攝動）、太陽引力、月球引力、大氣阻力（對低軌道影響顯著）、其他天體引力以及航天器自身發(fā)動機推力等。3.簡述空間輻射對航天器的主要危害。主要危害包括：損傷航天器上的電子元器件，導致邏輯錯誤或永久性失效（單粒子效應、總劑量效應）；輻射效應會使材料老化、性能退化；對航天員（若在空間站工作）的健康構成威脅。4.簡述遙感技術的基本工作原理。遙感技術的基本原理是：物體對電磁波的輻射、反射和散射特性與其本身性質(zhì)以及所處的環(huán)境有著密切關系。遙感器作為探測設備，在遠離目標的位置，接收目標發(fā)射或反射的電磁波信息，并對這些信息進行記錄、處理和分析，從而提取目標的信息，了解其性質(zhì)、狀態(tài)或變化。根據(jù)是否利用自身能源主動發(fā)射電磁波來探測目標，分為主動遙感和被動遙感。五、計算題1.計算衛(wèi)星軌道速度。解析思路：在衛(wèi)星軌道高度處，衛(wèi)星做圓周運動所需的向心力由地球提供的引力完全提供。根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律列方程求解。解：設地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球半徑為R，軌道高度為h，軌道速度為v，萬有引力常數(shù)為G。引力：F_g=G*M*m/(R+h)2向心力：F_c=m*v2/(R+h)等式：G*M*m/(R+h)2=m*v2/(R+h)消去m，解得：v=√[G*M/(R+h)]代入數(shù)據(jù)：G=6.674×10?11N·m2/kg2，M=5.972×102?kg，R=6371×103m，h=500×103mv=√[6.674×10?11*5.972×102?/(6371×103+500×103)]m/sv=√[3.986×101?/6871×103]m/sv=√[3.986×101?/6.871×10?]m/sv=√5.787×10?m2/s2v≈7606m/s結果：該衛(wèi)星的軌道速度約為7606m/s。2.計算衛(wèi)星遠地點距離。解析思路：橢圓軌道的半長軸a是近地點距離r_p和遠地點距離r_a的算術平均值。即a=(r_p+r_a)/2。同時，離心率e定義為c/a，其中c是半焦距，r_p=a(1-e)，r_a=a(1+e)?？梢酝ㄟ^這兩個關系式求解。解：已知離心率e=0.25，近地點距離r_p=7000km。根據(jù)r_p=a(