2025年空間科學與技術(shù)專升本沖刺押題試卷（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。下列每小題備選答案中，只有一個是符合題意的，請將正確選項的代表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.勻加速直線運動D.靜止不動2.航天器姿態(tài)控制的主要目的是（）。A.保持軌道穩(wěn)定B.實現(xiàn)軌道機動C.維持預定的指向D.增大航天器速度3.下列哪種空間環(huán)境因素對航天器表面材料造成最主要的熱損傷？（）A.微流星體撞擊B.載荷C.空間輻射（主要是太陽紫外線和X射線）D.地球磁場4.衛(wèi)星測控站進行測距的主要目的是（）。A.確定衛(wèi)星姿態(tài)B.監(jiān)控衛(wèi)星健康狀況C.精確確定衛(wèi)星軌道位置D.控制衛(wèi)星軌道變化5.遙感衛(wèi)星獲取對地觀測數(shù)據(jù)的主要途徑是（）。A.航天器自帶的傳感器（如相機、光譜儀等）B.地面測控網(wǎng)絡C.衛(wèi)星通信系統(tǒng)D.無線電波探測6.霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一種（）。A.最短時間轉(zhuǎn)移軌道B.能量最低轉(zhuǎn)移軌道C.連接兩個橢圓軌道的轉(zhuǎn)移軌道D.環(huán)形停泊軌道7.航天器星上電源系統(tǒng)的主要功能是（）。A.產(chǎn)生推力B.進行軌道機動C.為航天器提供電能D.控制航天器姿態(tài)8.空間碎片對航天器的主要威脅方式是（）。A.熱輻射B.磁干擾C.碰撞puncture或擦劃損傷D.電荷積累9.下列哪個物理量是描述衛(wèi)星軌道形狀的關(guān)鍵參數(shù)？（）A.偏心率B.軌道傾角C.升交點赤經(jīng)D.半長軸10.深空探測任務中，航天器需要克服的主要挑戰(zhàn)之一是（）。A.大氣阻力影響B(tài).地球磁場干擾C.長時間自主工作與通信延遲D.短暫的太陽活動高峰二、填空題（每空2分，共20分。請將正確答案填在橫線上）1.航天器在太空中受到的主要阻力來源于______和______。2.衛(wèi)星姿態(tài)通常用______、______和______三個自由度來描述。3.空間環(huán)境中的______和______是造成航天器材料空間輻射損傷的主要因素。4.衛(wèi)星測控網(wǎng)絡通常由主控站、______和______三部分組成。5.遙感技術(shù)的核心在于利用傳感器接收目標發(fā)射或反射的______信號，以獲取信息。6.在軌道力學中，描述衛(wèi)星繞中心天體做橢圓軌道運動時，其近地點和遠地點距離中心天體距離差異的參數(shù)是______。7.航天器姿態(tài)控制中最常用的方法之一是利用______產(chǎn)生的力矩進行控制。8.空間站需要采用多種______措施來抵抗空間環(huán)境的危害。9.地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）是連接地球低軌道（LEO）和地球靜止軌道（GEO）的一種______軌道。10.衛(wèi)星通信中，由于地球曲率和大氣損耗的存在，存在一個無法進行通信的______區(qū)域。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出下列名詞的英文全稱或中文全稱及簡要解釋）1.偏航角(YawAngle)2.軌道攝動(OrbitalPerturbation)3.星上自主運行(On-BoardAutonomousOperation)4.交叉極化比(Cross-PolarizationRatio)5.空間碎片(SpaceDebris)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)星的主要特點和用途。2.簡述航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)一般包含哪些主要組成部分。3.簡述空間輻射對航天器電子設備的主要危害及其防護措施。4.簡述什么是航天器軌道機動？常見的軌道機動方式有哪些？五、計算題（每小題10分，共20分。請列出必要的計算步驟，并給出最終結(jié)果）1.一顆衛(wèi)星在近地軌道（LEO）上運行，軌道高度為500km。假設地球半徑為6371km，地球引力常數(shù)為GM=3.986×10^14m^3/s^2。求該衛(wèi)星的軌道速度和周期。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）2.衛(wèi)星某傳感器發(fā)射頻率為f=1.5GHz的電磁波，接收到的反射信號相對于發(fā)射信號的時間延遲為τ=0.0001s。假設電磁波在真空中的傳播速度為c=3×10^8m/s。求目標距離傳感器多少公里？六、論述題（10分。請結(jié)合所學知識，圍繞以下主題進行論述）結(jié)合當前空間科技發(fā)展趨勢，論述發(fā)展小型衛(wèi)星（SmallSatellite）星座系統(tǒng)的優(yōu)勢、面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)以及未來的發(fā)展方向。---試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.C5.A6.C7.C8.C9.A10.C二、填空題1.大氣稀薄分子；微流星體2.滾動；偏航；章動3.紫外線；X射線4.監(jiān)控站；測距站5.電磁6.偏心率7.反作用力矩（或噴氣推力）8.防護（或主動防護/被動防護）9.轉(zhuǎn)移10.覆蓋盲區(qū)（或陰影區(qū)）三、名詞解釋1.偏航角(YawAngle)：描述航天器縱軸在空間中偏離其軌道速度方向或預定指向的側(cè)向角度，通常在軌道平面內(nèi)測量。2.軌道攝動(OrbitalPerturbation)：指除中心天體引力以外的其他力（如太陽引力、月球引力、大氣阻力、非球形地球引力等）作用于航天器，使其軌道參數(shù)（如半長軸、偏心率、軌道傾角等）隨時間緩慢變化的效應。3.星上自主運行(On-BoardAutonomousOperation)：指航天器在地面測控站無法提供實時支持的情況下，依靠自身攜帶的計算機、傳感器和軟件，自主完成探測、處理、決策和控制等任務的能力。4.交叉極化比(Cross-PolarizationRatio)：在遙感中，通常指水平極化（H）和垂直極化（V）的雷達后向散射系數(shù)之比（σHV/σHH或σHV/σVV），用于表征地物表面散射特性的差異。5.空間碎片(SpaceDebris)：指在太空中運行的非工作航天器殘骸、廢棄火箭stages、衛(wèi)星解體產(chǎn)生的碎塊以及其他人類活動產(chǎn)生的、具有潛在碰撞危險的人造物體。四、簡答題1.特點：軌道高度約35786公里，位于赤道上空；相對于地面近似靜止；軌道平面與地球赤道平面重合。用途：通信（電視、電話）、氣象觀測、導航（部分）、軍事偵察等需要連續(xù)對地覆蓋的業(yè)務。2.主要包括：敏感器（測量航天器姿態(tài)）、執(zhí)行機構(gòu)（產(chǎn)生控制力矩，如飛輪、燃氣噴嘴、磁力矩器）、控制計算機（處理信息、執(zhí)行控制律）、星上導航系統(tǒng)（提供姿態(tài)和軌道信息）。3.危害：總劑量效應（使電子器件失效或老化）、單粒子效應（如單粒子upset、單粒子閂鎖、單粒子燒毀等，導致器件暫時或永久性故障）。防護措施：采用輻射硬化材料、增加屏蔽層（如金屬材料、輻射屏蔽材料）、設計輻射容錯電路、進行實時監(jiān)測與故障檢測、利用航天器姿態(tài)調(diào)整避開高能輻射區(qū)域。4.軌道機動：指通過消耗航天器部分能量（通常通過發(fā)動機噴氣產(chǎn)生反作用力），改變其軌道參數(shù)（如速度大小、方向、軌道高度等）的過程。常見方式：霍曼轉(zhuǎn)移、雙橢圓轉(zhuǎn)移、平面內(nèi)機動（變軌角、順/逆行變軌）、軌道圈停（Rendezvous）、軌道維持（StationKeeping）。五、計算題1.解：*地球中心到衛(wèi)星的距離r=地球半徑+軌道高度=6371km+500km=6871km=6.871×10^6m*軌道速度v=√(GM/r)=√(3.986×10^14/6.871×10^6)≈√5.783×10^7≈7.604×10^3m/s≈7.60km/s*軌道周期T=2πr/v=2π×6.871×10^6/7.604×10^3≈2π×899≈5651s≈93.42min*結(jié)果：軌道速度約為7.60km/s，軌道周期約為93.42分鐘。2.解：*電磁波傳播距離s=c×τ=3×10^8m/s×0.0001s=3×10^4m=30km*由于是往返距離，目標距離傳感器為s/2=30km/2=15km*結(jié)果：目標距離傳感器15公里。六、論述題（注：此題答案具有開放性，以下提供一個可能的論述框架和內(nèi)容）發(fā)展小型衛(wèi)星（SmallSatellite）星座系統(tǒng)是當前空間科技的重要趨勢，其優(yōu)勢顯著：1.成本效益高：相比傳統(tǒng)大型衛(wèi)星，單顆小型衛(wèi)星成本更低，發(fā)射也更具靈活性（可使用小型運載火箭甚至二次使用火箭），降低整體項目投入風險。2.部署快速靈活：可以通過在軌組裝或分批快速發(fā)射的方式部署星座，更快地形成觀測能力或服務覆蓋，對市場變化或突發(fā)任務響應更迅速。3.覆蓋全面連續(xù)：通過大量衛(wèi)星組成星座，可以實現(xiàn)全球范圍、高時間分辨率的持續(xù)觀測或覆蓋，彌補單一大型衛(wèi)星覆蓋范圍或時間上的不足。4.功能多樣化與互補：星座內(nèi)可以配置不同類型、不同傳感器的衛(wèi)星，實現(xiàn)多譜段、多極化、多任務（如通信、遙感、導航增強）的觀測，滿足多樣化的應用需求。5.技術(shù)驅(qū)動創(chuàng)新：推動了小型化、輕量化、低成本、智能化（自主化）等空間技術(shù)的發(fā)展，促進了商業(yè)航天的發(fā)展。面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)包括：1.軌道維持與碰撞規(guī)避：大量衛(wèi)星密集運行，軌道維持成本高，碰撞風險顯著增加，需要高效的軌道設計和碰撞預警規(guī)避系統(tǒng)。2.能源與通信：有限的質(zhì)量和體積限制了能源供應和通信帶寬，需要高效功耗的星上系統(tǒng)和創(chuàng)新的星座通信架構(gòu)。3.星間鏈路與網(wǎng)絡管理：實現(xiàn)星間直接通信（Inter-SatelliteLink,ISL）以減輕地面站負擔、構(gòu)建衛(wèi)星網(wǎng)絡需要先進的通信技術(shù)和復雜的網(wǎng)絡管理協(xié)議。4.任務管理與服務：大規(guī)模星座的部署、管理、任務規(guī)劃和數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)非常復雜，需要發(fā)展智能化的任務管理和運營模式。5.地面測控支持：對大量小型衛(wèi)星進行有效監(jiān)控和測控支持，需要建設新的地面站網(wǎng)絡或利用商業(yè)遙測鏈路服務。未來發(fā)展方向：1.更高性能的小衛(wèi)星：持續(xù)提升小衛(wèi)星的功率、通信能力、載荷性能和自主化水平。2.大規(guī)模星座工程化：發(fā)展