2025航天考試試題(附答案)1.（單選）2024年12月，我國“嫦娥六號”返回器以第二宇宙速度再入地球，其再入角θ需滿足下列哪一范圍才能確保捕獲成功而不發(fā)生“打水漂”式飛出？A.5.4°±0.3°B.6.2°±0.2°C.7.5°±0.1°D.8.1°±0.4°答案：B2.（單選）在地球同步軌道（GEO）上運行的某通信衛(wèi)星質量為m，采用全電推進站位保持，若離子推力器比沖Isp=3800s，年南北保持速度增量Δv=42m/s，則一年消耗推進劑質量約為A.0.94kgB.1.13kgC.1.31kgD.1.52kg答案：B3.（單選）“天問三號”火星采樣返回任務中，火星起飛上升器從火星表面發(fā)射進入火星停泊軌道，所需最小速度增量Δv與火星自轉速度關系為（火星自轉周期24.6h，赤道半徑3396km）A.Δv隨火星自轉速度增加而線性減小B.Δv與自轉速度無關C.Δv隨自轉速度增加呈二次方減小D.Δv在低傾角軌道時受益最大答案：D4.（單選）某遙感衛(wèi)星采用太陽同步凍結軌道，當?shù)亟到稽c地方時14:00，若地球J2系數(shù)不變，僅降低軌道高度50km，則降交點地方時將A.提前約4.2minB.推遲約4.2minC.提前約2.1minD.基本不變答案：A5.（單選）在液氧甲烷補燃循環(huán)發(fā)動機中，若燃氣發(fā)生器混合比由0.8降至0.6，則渦輪入口溫度理論上A.上升約120KB.下降約120KC.上升約60KD.下降約60K答案：B6.（單選）“北斗三號”MEO衛(wèi)星采用星間鏈路Ka波段，鏈路預算中自由空間損耗與軌道高度h關系為A.∝h2B.∝hC.∝√hD.與h無關答案：A7.（單選）某型固體火箭發(fā)動機殼體采用T1000碳纖維/環(huán)氧復合材料，極限應變0.012，安全系數(shù)1.4，則設計爆破壓強約為（殼體半徑0.92m，壁厚1.8mm）A.8.7MPaB.10.1MPaC.11.5MPaD.12.9MPa答案：C8.（單選）在月球南極探測任務中，若著陸點位于沙克爾頓坑邊緣（緯度89.5°），地球測控可見弧段最長不超過A.8.3地球日B.10.1地球日C.12.7地球日D.14.9地球日答案：C9.（單選）“可重復使用運載火箭”垂直回收時，若發(fā)動機關機后箭體自由飛行時間t=38s，忽略氣動阻力，則關機點高度約為（g取9.5m/s2，勻重力場近似）A.6.8kmB.7.2kmC.7.6kmD.8.0km答案：C10.（單選）在星際軌道設計中，若利用金星引力輔助降低C3，金星飛越高度300km，則最大轉角ψ與金星逃逸速度關系為A.ψ∝1/√(h+Rv)B.ψ∝√(h+Rv)C.ψ與飛越高度無關D.ψ∝1/(h+Rv)答案：A11.（單選）某低軌衛(wèi)星配置三軸磁控力矩器，當軌道傾角i=97°時，每軌可提供的累積角動量卸載能力約與下列哪項成正比A.B2（地磁場模方）B.siniC.cosiD.tani答案：A12.（單選）“空間太陽能電站”采用2.45GHz微波傳輸，若整流天線效率η=0.85，則地球接收站所需最小面積約為（軌道高度36000km，傳輸功率2GW，接收功率密度≤230W/m2）A.8.7km2B.9.3km2C.10.1km2D.11.5km2答案：C13.（單選）在火星大氣制動（aerobraking）階段，若periapsis高度每軌降低3km，則軌道周期衰減率與大氣標高H關系為A.dT/dt∝1/HB.dT/dt∝HC.dT/dt∝e^(?H)D.與H無關答案：A14.（單選）“引力波探測衛(wèi)星”采用激光干涉，臂長3×10?km，若要求位移噪聲≤3×10?12m/√Hz，則激光功率至少需要（λ=1064nm，光電探測效率0.9）A.0.9WB.1.2WC.1.5WD.1.8W答案：B15.（單選）某型霍爾推力器放電電壓300V，陽極流量3mg/s，放電電流4.5A，則推力效率約為（推力83mN）A.48%B.55%C.61%D.67%答案：C16.（單選）在GEO衛(wèi)星化學推進壽命末期離軌中，若采用雙組元490N發(fā)動機，比沖320s，則離軌所需推進劑質量占衛(wèi)星干重比例約為（離軌Δv=11m/s）A.0.35%B.0.42%C.0.49%D.0.56%答案：B17.（單選）“月面電磁發(fā)射”構想中，若將10kg載荷加速至2.38km/s（月球逃逸速度），軌道長度1km，則平均加速度約為A.2.8×103gB.3.2×103gC.3.6×103gD.4.0×103g答案：A18.（單選）在太陽帆任務中，若特征加速度1mm/s2，則到達地球逃逸所需時間約為（忽略行星引力，初始圓軌道高度800km）A.28天B.35天C.42天D.49天答案：B19.（單選）“空間機械臂”捕獲非合作目標時，若目標角速度3°/s，機械臂末端速度容差±2cm/s，則允許最大捕獲距離為（末端夾持范圍20cm）A.0.76mB.1.14mC.1.52mD.1.90m答案：B20.（單選）某型運載火箭采用液氫液氧芯級，真空比沖455s，若起飛推重比1.2，則級間比（芯級質量/總質量）理論上最優(yōu)約為A.0.78B.0.82C.0.86D.0.90答案：C21.（多選）下列哪些因素會導致“星鏈”衛(wèi)星在550km高度軌道面進動速率與太陽同步條件偏離？A.地球J4項B.太陽輻射壓C.大氣密度年周期變化D.月球引力諧振答案：ABC22.（多選）關于“核熱推進”（NTP）相比化學推進的優(yōu)勢，正確的是A.比沖可提高至900sB.推力密度與氫氧發(fā)動機相當C.可大幅縮短地球—火星轉移時間D.無需氧化劑，降低起飛質量答案：ACD23.（多選）在“空間拖船”捕獲GEO失效衛(wèi)星并離軌過程中，需考慮A.地球陰影區(qū)電推失效B.衛(wèi)星剩磁矩與拖船磁矩耦合C.星間鏈路多徑效應D.化學推進劑蒸發(fā)損失答案：ABD24.（多選）“月基天文臺”選址需滿足A.全年地球光照率<5%B.月壤熱導率<0.01W/(m·K)C.微隕石通量<10??m?2yr?1D.射頻干擾<120dBm答案：ABD25.（多選）下列關于“空間3D打印”在軌制造的說法正確的是A.微重力下PLA材料抗拉強度提高約8%B.真空環(huán)境導致ABS層間結合力下降C.金屬打印需惰性氣體保護D.打印件冷卻速率比地面慢答案：BCD26.（多選）“小行星偏轉動能撞擊器”設計需考慮A.目標體孔隙率B.太陽輻射壓引起的軌道漂移C.撞擊拋射物對后續(xù)觀測影響D.地球引力輔助窗口答案：AC27.（多選）在“火星大氣層內無人機”飛行中，下列哪些參數(shù)與翼型雷諾數(shù)直接相關A.大氣CO?摩爾質量B.當?shù)芈曀貱.槳尖速度D.動力粘度溫度系數(shù)答案：BCD28.（多選）“空間核電源”采用斯特林循環(huán)相比熱電偶優(yōu)勢包括A.轉換效率>25%B.抗輻射性能更強C.質量功率比更低D.無單點失效答案：AC29.（多選）“地球同步SAR”衛(wèi)星采用千米級天線可實現(xiàn)的性能有A.地面分辨率<1mB.重訪周期<1minC.干涉基線誤差<1mmD.海面流速測量精度<0.1m/s答案：ACD30.（多選）“空間電梯”碳納米管纜繩需滿足A.特征強度>50GPaB.體積電阻率<10??Ω·mC.空間紫外老化速率<1%/年D.臨界長度>50000km答案：ACD31.（填空）若“嫦娥七號”中繼星位于地月L2點Halo軌道，振幅A=15000km，則地球測控最大距離約為________萬km。（保留一位小數(shù)）答案：48.032.（填空）某型液氧甲烷發(fā)動機燃氣發(fā)生器溫度1800K，甲烷裂解率25%，則混合氣平均摩爾質量為________g/mol。（保留兩位小數(shù)）答案：20.7433.（填空）“太陽探測器”近日點距日心0.3AU，若碳碳防熱殼最大承受溫度2300°C，則允許最大太陽通量為________kW/m2。（保留整數(shù)）答案：29834.（填空）在“木衛(wèi)二采樣返回”任務中，若采用化學推進直接返回，地球再入速度可達________km/s。（保留一位小數(shù)）答案：17.835.（填空）“空間引力紅移實驗”衛(wèi)星軌道高度10000km，所需原子鐘穩(wěn)定度為1×10?1?，則軌道確定誤差需小于________cm。（保留一位小數(shù)）答案：0.336.（填空）若“小行星2016HO3”采樣返回器再入艙質量180kg，采用“跳躍式”再入，第一次出黑障速度目標7.5km/s，則所需再入角為________°。（保留兩位小數(shù)）答案：5.6237.（填空）“空間太陽能電站”采用激光傳輸，若波長808nm，發(fā)射鏡直徑10m，則衍射極限角為________μrad。（保留一位小數(shù)）答案：98.638.（填空）“火星上升器”采用金屬燃料/CO?沖壓發(fā)動機，理論比沖可達________s。（保留整數(shù)）答案：29039.（填空）“地球同步軌道光學成像”衛(wèi)星要實現(xiàn)0.5m分辨率，主鏡直徑至少________m。（取整）答案：240.（填空）“核聚變脈沖推進”飛船質量1000t，每次聚變釋放能量170MJ，若比沖5000s，則每秒需點火________次。（保留一位小數(shù)）答案：5.141.（簡答）說明“電動力繩”在低軌離軌中如何利用地磁場產生阻力，并寫出其電流阻力關系式。答案：電動力繩由導電系繩、電子收集端和發(fā)射端組成，系繩垂直于地磁場運動時，感應電動勢E=v×B·L；若主動施加電流I，則受到安培力F=I·L×B，方向與運動相反，產生阻力。電流越大阻力越大，關系式：F=ILBsinθ，其中θ為繩與磁場夾角。42.（簡答）闡述“月壤燒結”3D打印建造月面著陸坪的工藝流程及關鍵溫控措施。答案：流程：1.月壤篩分→2.微波預熱至600°C去氣→3.激光燒結至1100°C形成玻璃相→4.輥壓致密→5.梯度冷卻。溫控：采用分區(qū)激光功率閉環(huán)，紅外測溫反饋，冷卻段通氦氣加速散熱，防止熱裂。43.（簡答）給出“空間引力波探測”中“無拖曳控制”需抵消的非保守力列表，并說明其頻譜特征。答案：太陽輻射壓（10??–10??Hz）、大氣阻力（10??–10?3Hz，低軌）、太陽風動壓（10?3–10?2Hz）、磁場剩磁耦合（10?2–10?1Hz）、熱輻射反沖（10?2–1Hz）。需控制在10?11m/s2/√Hz@1mHz。44.（簡答）解釋“核熱推進”反應堆采用氫化鋯慢化劑而非金屬鈹?shù)脑?。答案：氫化鋯含氫量高，慢化能力更強，質量輕；鈹雖慢化比高但需大量結構，且高溫下產生劇毒性粉末；氫化鋯在900K仍保持氫，熱循環(huán)穩(wěn)定性好，輻射脆化小。45.（簡答）說明“空間太陽能電站”采用相控陣微波傳輸時如何抑制柵瓣，給出陣列間距條件。答案：采用泰勒加權降低旁瓣，陣元間距d≤λ/(1+|sinθmax|)，θmax為最大掃描角；對于2.45GHz，GEO對地θmax≈8.7°，則d≤11.8cm；采用隨機稀疏布陣+遺傳算法優(yōu)化，可抑制柵瓣至25dB以下。46.（計算）某型可重復使用火箭一子級質量120t（干重），主發(fā)動機海平面推力750kN，比沖295s。返回段需完成boostback、再入、著陸三脈沖，速度增量分別為0.8km/s、1.2km/s、0.5km/s。若采用推進劑剩余量，求最小推進劑剩余質量，并判斷是否需額外加注。答案：總Δv=2.5km/s，火箭方程Δv=Ispg0ln(m0/mf)，得質量比R=exp(2500/(295×9.81))=2.33；需剩余推進劑mp=120×(2.33?1)=160t。但一子級濕重通?！?50t，故需額外加注至少10t。47.（計算）“小行星偏轉動能撞擊器”質量500kg，相對速度10km/s，目標小行星質量4×10?kg，密度2g/cm3，直徑≈1.5km。求偏轉速度Δv，并判斷是否足以使小行星在10年內偏移地球半徑。答案：動量傳遞Δv=2×500×10000/(4×10?)=2.5×10??m/s；10年偏移距離=2.5×10??×3.16×10?≈7.9×103km，遠大于地球半徑6371km，滿足要求。48.（計算）“火星采樣返回”軌道器采用電推進，功率5kW，比沖400