2025青少年航天知識競賽歷年練習題及答案1.（單選）2021年5月15日，我國“天問一號”探測器成功著陸于火星北半球的烏托邦平原，其著陸平臺搭載的火星車被命名為A.祝融號B.火神號C.赤兔號D.星火號答案：A2.（單選）在地球靜止軌道上，一顆衛(wèi)星繞地球一周所需的時間精確等于A.12小時B.24小時C.48小時D.7小時答案：B3.（單選）下列液體火箭燃料組合中，屬于“常溫自燃推進劑”的是A.液氧/煤油B.液氫/液氧C.四氧化二氮/偏二甲肼D.液氧/甲烷答案：C4.（單選）“嫦娥五號”返回器攜帶的月壤樣本總質(zhì)量約為A.101克B.731克C.1731克D.3811克答案：C5.（單選）國際空間站（ISS）平均軌道高度約為A.180kmB.340kmC.420kmD.620km答案：B6.（單選）火箭發(fā)射時，通常采用“零窗口”發(fā)射策略的任務類型是A.地球同步軌道通信衛(wèi)星B.國際空間站貨運飛船C.行星際探測器D.太陽同步軌道氣象衛(wèi)星答案：C7.（單選）下列關(guān)于“引力彈弓”效應的描述，正確的是A.只能減速，不能加速B.可以改變探測器速度方向與大小C.必須掠過行星大氣層D.適用于靜止質(zhì)量為零的粒子答案：B8.（單選）我國“北斗三號”全球組網(wǎng)衛(wèi)星星座的軌道組成不包括A.地球靜止軌道B.傾斜地球同步軌道C.中圓軌道D.太陽同步軌道答案：D9.（單選）在火箭飛行中，MaxQ（最大動壓）通常出現(xiàn)在A.起飛瞬間B.級間分離瞬間C.起飛后約60—90秒D.入軌前關(guān)機瞬間答案：C10.（單選）“東方紅一號”衛(wèi)星于1970年4月24日發(fā)射，其設(shè)計壽命為A.7天B.15天C.28天D.無限期（無源衛(wèi)星）答案：D11.（單選）下列深空探測任務中，首次利用“電推進”作為主推進方式的是A.美國“黎明號”B.歐空局“羅塞塔號”C.日本“隼鳥號”D.中國“天問一號”答案：A12.（單選）在軌道力學中，霍曼轉(zhuǎn)移軌道的兩次脈沖分別施加在A.近地點與遠地點B.升交點與降交點C.軌道切線方向與法線方向D.任意點均可答案：A13.（單選）“神舟”飛船返回艙再入大氣層時，表面溫度最高的部位是A.底部防熱大底B.側(cè)壁C.舷窗D.頂部答案：A14.（單選）下列關(guān)于月相“上弦月”的說法正確的是A.月球在午夜升起B(yǎng).月球在正午升起C.月球在黃昏時位于子午線D.月球在清晨時位于子午線答案：C15.（單選）“天和”核心艙配置的機械臂末端定位精度優(yōu)于A.5mmB.25mmC.45mmD.80mm答案：B16.（單選）火箭推進劑貯箱采用“共底”結(jié)構(gòu)的主要目的是A.增加結(jié)構(gòu)強度B.降低箱間段長度與質(zhì)量C.提高推進劑密度D.方便運輸答案：B17.（單選）在地球表面，第一宇宙速度的理論值為A.3.07km/sB.7.91km/sC.11.18km/sD.16.65km/s答案：B18.（單選）“洞察號”火星著陸器攜帶的地震儀主要探測目標是A.火星大氣密度B.火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)C.火星磁場D.火星電離層答案：B19.（單選）下列關(guān)于太陽同步軌道的描述，正確的是A.軌道面與太陽方向保持固定夾角B.軌道高度必須大于36000kmC.軌道傾角一定為0°D.軌道周期一定為24小時答案：A20.（單選）“長征五號B”運載火箭近地軌道運載能力約為A.8.8tB.14tC.25tD.32t答案：C21.（單選）“嫦娥四號”中繼星“鵲橋”位于的地月平衡點為A.L1B.L2C.L3D.L4答案：B22.（單選）在載人飛船返回過程中，下列哪個階段宇航員會經(jīng)歷“失重”與“超重”交替現(xiàn)象A.制動離軌段B.再入黑障段C.減速傘工作段D.著陸緩沖段答案：B23.（單選）“帕克太陽探測器”最接近太陽時，距離太陽表面約A.600萬公里B.900萬公里C.1800萬公里D.4300萬公里答案：A24.（單選）火箭發(fā)動機噴管采用“拉瓦爾”型面的核心作用是A.降低燃氣溫度B.實現(xiàn)燃氣充分膨脹提高比沖C.增加燃氣分子量D.減小推力答案：B25.（單選）“天問一號”進入火星捕獲軌道的制動脈沖由下列哪臺發(fā)動機完成A.120N軌控發(fā)動機B.3000N主發(fā)動機C.150N姿控發(fā)動機D.25N微調(diào)發(fā)動機答案：B26.（單選）在衛(wèi)星導航電文中，用于修正電離層時延的模型參數(shù)基于A.雙頻觀測B.三頻觀測C.單頻觀測D.地面雷達答案：A27.（單選）“阿爾忒彌斯協(xié)定”中，規(guī)定月球基地安全區(qū)半徑最小為A.1kmB.2kmC.3.6kmD.9.6km答案：B28.（單選）“長征八號”火箭首次實現(xiàn)A.海上發(fā)射B.垂直回收C.柵格舵落區(qū)控制D.三級多次啟動答案：C29.（單選）“神舟十二號”航天員乘組在軌駐留時間約為A.30天B.60天C.90天D.180天答案：C30.（單選）下列關(guān)于“空間環(huán)境”的描述，錯誤的是A.近地軌道處于地球熱層B.微重力等同于零重力C.存在高能粒子輻射D.存在原子氧剝蝕答案：B31.（多選）下列哪些因素會導致近地軌道衛(wèi)星軌道高度衰減A.太陽活動增強B.大氣阻力C.地球扁率D.月球引力攝動答案：AB32.（多選）“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供的公開服務信號包括A.B1IB.B2bC.B3ID.L5答案：ABC33.（多選）關(guān)于“嫦娥六號”任務，下列說法正確的是A.計劃月球背面采樣返回B.使用“鵲橋二號”中繼星C.著陸區(qū)位于月球南極D.搭載法國、意大利等國際載荷答案：ABD34.（多選）火箭垂直回收技術(shù)需要突破的關(guān)鍵技術(shù)有A.節(jié)流變推力發(fā)動機B.柵格舵氣動控制C.高精度導航制導D.海上浮動平臺定位答案：ABCD35.（多選）下列屬于地球同步軌道衛(wèi)星特點的有A.軌道周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B.軌道傾角為0°時地面投影為定點C.軌道高度約35786kmD.速度約為3.07km/s答案：ABC36.（多選）載人飛船“快速交會對接”模式相對于傳統(tǒng)2天模式的優(yōu)勢包括A.減少航天員在狹小返回艙的停留時間B.降低軌道攝動影響C.減少飛船燃料消耗D.提高任務靈活性答案：ABD37.（多選）下列哪些探測器曾成功實現(xiàn)小行星采樣返回A.隼鳥號B.隼鳥2號C.OSIRISRExD.新視野號答案：ABC38.（多選）關(guān)于“空間冷原子鐘”的說法正確的是A.利用激光冷卻技術(shù)B.微重力環(huán)境下可顯著提高穩(wěn)定度C.可用于驗證廣義相對論D.已隨“天宮二號”升空答案：ABCD39.（多選）“天問一號”環(huán)繞器攜帶的科學載荷有A.高分辨率相機B.次表層雷達C.礦物光譜儀D.火星磁強計答案：ABCD40.（多選）下列關(guān)于“太陽風”的描述正確的是A.主要由電子和質(zhì)子組成B.速度可達800km/sC.與地球磁場作用產(chǎn)生極光D.對航天器無影響答案：ABC41.（判斷）“長征五號”火箭芯級采用液氧/液氫推進劑，其真空比沖高于任何固體發(fā)動機。答案：正確42.（判斷）在月球表面，利用單擺測得的周期與地球相同，因為重力加速度相同。答案：錯誤43.（判斷）“引力波”是愛因斯坦廣義相對論預言的時空漣漪，首次由LIGO在2015年探測到。答案：正確44.（判斷）“黑障”現(xiàn)象是由于返回艙表面等離子體屏蔽無線電信號造成的。答案：正確45.（判斷）所有地球同步軌道衛(wèi)星都必須運行在赤道平面內(nèi)。答案：錯誤46.（判斷）“獵戶座”飛船的逃逸塔在發(fā)射后約3分鐘被拋離。答案：正確47.（判斷）“空間紅外觀測”必須將望遠鏡溫度降至絕對零度附近，因此只能放在日地L2點。答案：錯誤48.（判斷）“電推進”系統(tǒng)的推力大于化學推進，但比沖較低。答案：錯誤49.（判斷）“月壤”中不含水分，因此無法通過任何方式提取水。答案：錯誤50.（判斷）“太陽黑子”數(shù)量增多通常意味著太陽活動進入高年。答案：正確51.（填空）我國“天問一號”探測器于2021年2月10日成功實施________制動，被火星捕獲。答案：近火52.（填空）地球第一宇宙速度又稱為________速度，其值為________km/s。答案：環(huán)繞；7.9153.（填空）“嫦娥五號”上升器與軌道器返回器組合體在月球軌道采用________交會對接方式。答案：抱爪式54.（填空）火箭發(fā)動機比沖單位常用________，表示每秒消耗1kg推進劑產(chǎn)生的推力。答案：秒（s）55.（填空）“天和”核心艙發(fā)射質(zhì)量約________噸，其長度約________米。答案：22.5；16.656.（填空）在軌道六根數(shù)中，描述軌道平面與赤道面夾角的參數(shù)稱為________。答案：軌道傾角57.（填空）“帕克太陽探測器”使用________星作為引力彈弓，多次降低近日點。答案：金星58.（填空）“北斗”衛(wèi)星原子鐘采用的元素為________，其穩(wěn)定度可達10________量級。答案：銣；1459.（填空）“隼鳥2號”在小行星“龍宮”表面通過________裝置制造人工撞擊坑采集次表層樣本。答案：撞擊器（SCI）60.（填空）“阿爾忒彌斯”計劃提出的“門戶”月球軌道站運行軌道為________軌道。答案：近直線暈61.（簡答）說明火箭采用“交叉輸送”推進劑技術(shù)的優(yōu)勢，并以“重型獵鷹”為例簡述其工作過程。答案：交叉輸送指助推器與芯級同時工作，但助推器渦輪泵將部分推進劑輸送至芯級發(fā)動機，使芯級在助推段維持滿箱狀態(tài)。優(yōu)勢：1.提高芯級入軌剩余推進劑量，減少級間分離后芯級重力損耗；2.降低芯級發(fā)動機節(jié)流需求，提高平均比沖；3.簡化系統(tǒng)設(shè)計，避免助推器提前關(guān)機。重型獵鷹起飛時，27臺梅林發(fā)動機全推力工作，助推器泵將液氧/煤油輸向芯級，助推器分離時芯級箱內(nèi)仍接近滿液位，隨后芯級以更高比沖繼續(xù)推進，顯著提升GTO運力至26.7t。62.（簡答）描述“嫦娥四號”在月球背面軟著陸面臨的兩項主要挑戰(zhàn)及解決途徑。答案：挑戰(zhàn)1：背面無法直接通信。解決：提前發(fā)射“鵲橋”中繼星至地月L2Halo軌道，建立連續(xù)測控鏈路。挑戰(zhàn)2：著陸區(qū)地形崎嶇、落差大。解決：采用激光三維成像敏感器在百米高度快速生成月面數(shù)字高程圖，結(jié)合自主避障算法，懸停選擇安全著陸點，實現(xiàn)高精度避障軟著陸。63.（簡答）說明“空間冷原子鐘”如何利用微重力環(huán)境提高穩(wěn)定度，并給出其科學意義。答案：微重力下原子團擴散速度極慢，可延長相互作用時間至10秒級，使Ramsey條紋寬度壓窄至0.1Hz，頻率穩(wěn)定度進入1016量級。科學意義：1.驗證廣義相對論引力紅移；2.提高衛(wèi)星導航系統(tǒng)自主精度，減少地面校準；3.為空間基本物理常數(shù)變化測量提供新手段。64.（簡答）列舉兩種火箭垂直回收制導方法，并比較其優(yōu)缺點。答案：方法1：凸優(yōu)化在線軌跡規(guī)劃——優(yōu)點：實時處理約束，適應擾動強；缺點：計算量大，對星載計算機性能要求高。方法2：標稱軌跡+PID跟蹤——優(yōu)點：算法成熟、運算量??；缺點：對大風等擾動適應性差，需預留較大推進劑裕度。65.（簡答）解釋“太陽同步軌道”如何實現(xiàn)“固定地方時”過境，并給出其遙感應用優(yōu)勢。答案：利用地球扁率導致的軌道面進動，令進動速率等于地球公轉(zhuǎn)平均角速度（約0.9856°/日），使軌道面與太陽方向夾角恒定。優(yōu)勢：1.確保同一地區(qū)光照條件一致，便于變化檢測；2.太陽高度角穩(wěn)定，減少圖像陰影差異；3.利于長期時間序列分析，如農(nóng)作物長勢監(jiān)測。66.（簡答）闡述“電推進”相比化學推進在深空探測中的兩項核心優(yōu)勢，并給出一次實際任務案例。答案：優(yōu)勢1：比沖提高5—10倍，顯著減少推進劑質(zhì)量；優(yōu)勢2：小推力持續(xù)工作，可延長任務壽命并執(zhí)行多目標探測。案例：美國“黎明號”探測器攜帶三臺氙離子推力器，總推力僅90mN，卻先后進入灶神星與谷神星軌道，總Δv達11km/s，若用化學推進則需額外1.2t推進劑，超出運載能力。67.（簡答）說明“月壤”中氦3的來源、含量及潛在價值。答案：來源：太陽風持續(xù)注入月表，被月壤顆粒吸附。含量：平均約15ppb，極區(qū)永久陰影區(qū)可能富集至50ppb。潛在價值：1.氦3是清潔聚變?nèi)剂希c氘反應無中子輻射；2.100t氦3發(fā)電可支持全球一年用量；3.月壤提取技術(shù)成熟后，可成為地月經(jīng)濟重要資源。68.（簡答）描述“火星大氣進入、下降、著陸（EDL）”階段“恐怖七分鐘”的主要風險點。答案：1.高速進入導致峰值熱流密度達1000W/cm2，防熱系統(tǒng)需承受極端燒蝕；2.大氣密度低，減速效率僅為地球1%，需在超音速段展開降落傘；3.火星風場使著陸偏差擴大，需主動制導；4.著陸末段發(fā)動機羽月壤揚塵可能遮擋敏感器；5.通信延遲達十余分鐘，無法實時干預，必須全自主決策。69.（簡答）給出“空間碎片”三種減緩措施，并說明其技術(shù)原理。答案：措施1：任務后鈍化——排空推進劑與高壓氣瓶，避免爆炸產(chǎn)生碎片；措施2：離軌機構(gòu)——衛(wèi)星壽命末期展開阻力帆或啟動電推進，降低軌道進入大氣燒毀；措施3：主動清除——利用激光燒蝕或機械臂捕獲，降低大型碎片速度，使其快速衰減。70.（簡答）解釋“引力紅移”現(xiàn)象，并說明“天問一號”深空測速如何用于驗證該效應。答案：強引力場中光子頻率降低，表現(xiàn)為顏色向紅端移動。驗證：利用“天問一號”X波段多普勒測速數(shù)據(jù)，當探測器接近太陽時，太陽引力勢變化導致信號頻率偏移，與廣義相對論預言值對比，目前驗證精度已達2×104，未來可提升至105量級。71.（綜合）計算：某遙感衛(wèi)星質(zhì)量2500kg，運行在高度600km、傾角98°