2024年全國(guó)青少年航天創(chuàng)新大賽航天知識(shí)競(jìng)賽試題及答案1.（單選）2024年6月，嫦娥六號(hào)完成人類首次月球背面采樣返回，其著陸區(qū)位于月球背面的A.南極—艾特肯盆地??B.雨海??C.靜海??D.風(fēng)暴洋答案：A2.（單選）“天問(wèn)三號(hào)”火星采樣返回任務(wù)擬采用的火星起飛方式屬于A.單級(jí)火箭垂直起飛??B.兩級(jí)火箭垂直起飛??C.三級(jí)火箭斜飛??D.氣動(dòng)彈射起飛答案：B3.（單選）我國(guó)新一代載人飛船“夢(mèng)舟”在再入大氣層時(shí)采用的防熱材料主成分為A.碳化硅??B.石英纖維/酚醛??C.碳碳復(fù)合材料??D.鋁鋰合金答案：C4.（單選）2024年3月，長(zhǎng)征八號(hào)改進(jìn)型首次實(shí)現(xiàn)A.海上熱發(fā)射??B.陸上冷發(fā)射??C.垂直回收??D.一箭18星答案：A5.（單選）“鵲橋二號(hào)”中繼星對(duì)地鏈路采用的頻段為A.S??B.X??C.Ka??D.UHF答案：C6.（單選）在地球靜止軌道上，衛(wèi)星保持位置所需的年度速度增量Δv大約為A.5m/s??B.50m/s??C.500m/s??D.5000m/s答案：B7.（單選）2024年5月，中國(guó)空間站首次公開招募的“太空授課”實(shí)驗(yàn)主題不包括A.微重力流體物理??B.空間材料凝固??C.植物全生育周期??D.空間核能發(fā)電答案：D8.（單選）“北斗三號(hào)”系統(tǒng)星間鏈路采用的調(diào)制方式是A.BPSK??B.QPSK??C.8PSK??D.16QAM答案：B9.（單選）在火箭推進(jìn)中，比沖最高的化學(xué)推進(jìn)劑組合是A.液氧/煤油??B.液氧/液氫??C.四氧化二氮/偏二甲肼??D.液氧/甲烷答案：B10.（單選）2024年7月，我國(guó)首次公布的《近地小行星防御路線圖》提出，2030年前要完成的演示驗(yàn)證任務(wù)是A.動(dòng)能撞擊??B.核爆攔截??C.引力牽引??D.激光燒蝕答案：A11.（單選）“天琴一號(hào)”技術(shù)驗(yàn)證星測(cè)量地球重力場(chǎng)采用的方法是A.衛(wèi)星激光測(cè)距??B.衛(wèi)星對(duì)衛(wèi)星跟蹤??C.衛(wèi)星重力梯度??D.衛(wèi)星測(cè)高答案：B12.（單選）在太陽(yáng)同步軌道設(shè)計(jì)中，決定降交點(diǎn)地方時(shí)的主要參數(shù)是A.軌道傾角??B.軌道高度??C.偏心率??D.近地點(diǎn)幅角答案：A13.（單選）2024年9月，我國(guó)首次在軌驗(yàn)證的“空間太陽(yáng)能電站”關(guān)鍵單元是A.微波整流天線??B.激光輸能??C.聚光光伏??D.溫差發(fā)電答案：A14.（單選）“祝融號(hào)”火星車使用的核熱源屬于A.RTG??B.小型反應(yīng)堆??C.放射性同位素加熱器??D.核爆脈沖答案：C15.（單選）在月球基地建造中，被NASA與CNSA同時(shí)列為首選的3D打印膠結(jié)劑是A.硫磺基??B.聚合物??C.硅酸鹽水泥??D.鋁基合金答案：A16.（單選）2024年10月，我國(guó)成功發(fā)射的“乾坤”超低軌遙感衛(wèi)星，其軌道高度約為A.160km??B.260km??C.360km??D.460km答案：B17.（單選）“愛因斯坦探針”衛(wèi)星的核心載荷“龍蝦眼”光學(xué)系統(tǒng)的工作波段為A.可見光??B.紫外??C.軟X射線??D.伽馬射線答案：C18.（單選）在火箭垂直回收技術(shù)中，用于實(shí)時(shí)生成最優(yōu)著陸軌跡的算法是A.線性二次調(diào)節(jié)器??B.凸優(yōu)化在線規(guī)劃??C.遺傳算法??D.模糊PID答案：B19.（單選）2024年11月，我國(guó)首次完成“在軌加注”試驗(yàn)的衛(wèi)星平臺(tái)是A.東方紅三號(hào)??B.東方紅四號(hào)??C.東方紅五號(hào)??D.東方紅六號(hào)答案：C20.（單選）“高景三號(hào)”商業(yè)遙感衛(wèi)星的分辨率指標(biāo)為A.0.1m??B.0.3m??C.0.5m??D.0.8m答案：B21.（單選）在行星際飛行中，霍曼轉(zhuǎn)移軌道的兩次脈沖分別發(fā)生在A.近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)??B.升交點(diǎn)與降交點(diǎn)??C.近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)??D.出發(fā)點(diǎn)與到達(dá)點(diǎn)答案：D22.（單選）“天和”核心艙機(jī)械臂末端定位精度優(yōu)于A.10mm??B.25mm??C.45mm??D.65mm答案：B23.（單選）2024年，我國(guó)首次公布的“覓音”計(jì)劃旨在搜索A.系外行星大氣生物標(biāo)志??B.引力波??C.暗物質(zhì)??D.快速射電暴答案：A24.（單選）在衛(wèi)星導(dǎo)航三頻觀測(cè)中，能有效消除A.電離層一階項(xiàng)??B.電離層二階項(xiàng)??C.對(duì)流層延遲??D.多路徑效應(yīng)答案：B25.（單選）“張衡一號(hào)”電磁監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的主要科學(xué)目標(biāo)是A.地震電離層前兆??B.太陽(yáng)耀斑??C.磁層亞暴??D.電離層閃爍答案：A26.（單選）2024年，我國(guó)“可重復(fù)使用演示驗(yàn)證器”完成第10次飛行，其再入最大過(guò)載為A.2g??B.4g??C.6g??D.8g答案：C27.（單選）在月球科研站能源方案中，被認(rèn)為可連續(xù)供電14地球日的方案是A.光伏+儲(chǔ)能??B.小型核反應(yīng)堆??C.同位素電源??D.月壤燃料電池答案：B28.（單選）“羲和號(hào)”太陽(yáng)Hα成像光譜儀的譜線中心波長(zhǎng)為A.397nm??B.486nm??C.656nm??D.589nm答案：C29.（單選）2024年，我國(guó)首次完成“太空3D打印金屬零件”所用合金是A.316L不銹鋼??B.Ti6Al4V??C.AlSi10Mg??D.Inconel718答案：B30.（單選）在火箭發(fā)射窗口計(jì)算中，對(duì)地外行星探測(cè)影響最大的因素是A.行星會(huì)合周期??B.地球自轉(zhuǎn)周期??C.太陽(yáng)活動(dòng)周期??D.月球公轉(zhuǎn)周期答案：A31.（多選）下列哪些技術(shù)被用于“嫦娥六號(hào)”月背采樣過(guò)程中的月壤封裝？A.超聲波焊接??B.激光熔封??C.雙密封圈??D.金屬擠壓刀??E.真空注氮答案：B、C、D32.（多選）關(guān)于“中國(guó)天眼”FAST，下列說(shuō)法正確的是A.2024年發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星數(shù)量突破1000顆??B.接收面等效口徑500m??C.可主動(dòng)發(fā)射信號(hào)??D.饋源艙移動(dòng)范圍200m??E.工作波段1.0–3.0GHz答案：A、B、D、E33.（多選）在空間站微重力環(huán)境下，可觀察到的流體現(xiàn)象包括A.馬蘭戈尼對(duì)流??B.熱毛細(xì)對(duì)流??C.浮力對(duì)流消失??D.表面張力主導(dǎo)??E.瑞利泰勒不穩(wěn)定答案：A、B、D34.（多選）下列屬于2024年公布的“重型火箭長(zhǎng)征九號(hào)”關(guān)鍵技術(shù)的是A.全流量分級(jí)燃燒液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)??B.鋁鋰合金貯箱??C.柵格舵氣動(dòng)控制??D.可重復(fù)使用助推器??E.超低溫復(fù)合材料共底答案：A、B、D、E35.（多選）“天問(wèn)二號(hào)”小行星探測(cè)任務(wù)擬飛越的小行星包括A.2016HO3??B.311P??C.貝努??D.圖塔蒂斯??E.絲川答案：A、B36.（多選）在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座設(shè)計(jì)中，采用WalkerDelta構(gòu)型的優(yōu)點(diǎn)有A.覆蓋均勻??B.軌位保持省燃料??C.可逐步部署??D.抗毀性強(qiáng)??E.極地覆蓋優(yōu)答案：A、C、D37.（多選）2024年，我國(guó)“超導(dǎo)磁懸浮”試驗(yàn)在軌驗(yàn)證的目的包括A.無(wú)接觸軸承??B.降低微振動(dòng)??C.提高指向精度??D.替代飛輪??E.降低功耗答案：A、B、C、E38.（多選）關(guān)于“空間引力波探測(cè)太極計(jì)劃”，下列正確的是A.三星構(gòu)成等邊三角形??B.臂長(zhǎng)300萬(wàn)公里??C.工作頻段0.1mHz–1Hz??D.采用無(wú)拖曳控制??E.2024年完成技術(shù)驗(yàn)證星二號(hào)答案：A、C、D、E39.（多選）在月球極區(qū)水冰探測(cè)中，可采用的遙感手段有A.中子譜儀??B.雷達(dá)回波??C.反射光譜1.5μm??D.紫外熒光??E.熱紅外輻射答案：A、B、C、E40.（多選）2024年，我國(guó)“空間碎片主動(dòng)清除”試驗(yàn)驗(yàn)證的技術(shù)包括A.機(jī)械臂抓捕??B.激光燒蝕降軌??C.電動(dòng)繩系拖曳??D.泡沫膨脹包裹??E.網(wǎng)捕答案：A、C、E41.（判斷）“天舟七號(hào)”首次采用“兩小時(shí)快速對(duì)接”模式，創(chuàng)下世界最快紀(jì)錄。答案：正確42.（判斷）在地球同步轉(zhuǎn)移軌道中，若近地點(diǎn)高度200km、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度35786km，則軌道周期約為10.5小時(shí)。答案：正確43.（判斷）2024年，我國(guó)“脈沖星導(dǎo)航”試驗(yàn)衛(wèi)星XPNAV2實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于5km的定軌精度。答案：錯(cuò)誤（優(yōu)于2km）44.（判斷）“祝融號(hào)”火星車攜帶的次表層雷達(dá)最大探測(cè)深度達(dá)100m。答案：正確45.（判斷）在火箭回收中，格柵舵主要起氣動(dòng)減速作用，而非姿態(tài)控制。答案：錯(cuò)誤（兼具姿態(tài)控制）46.（判斷）“空間太陽(yáng)能電站”采用微波輸能時(shí)，大氣衰減在2.45GHz頻段最小。答案：正確47.（判斷）2024年，我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)“液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)”全流量分級(jí)燃燒地面熱試車，海平面比沖達(dá)360s。答案：正確48.（判斷）“FAST”饋源艙采用六根鋼索驅(qū)動(dòng)，最大定位速度可達(dá)0.5m/s。答案：錯(cuò)誤（0.4m/s）49.（判斷）在月球背面建立射電望遠(yuǎn)鏡，可屏蔽地球短波干擾，利于觀測(cè)宇宙黑暗時(shí)代信號(hào)。答案：正確50.（判斷）“愛因斯坦探針”單顆龍蝦眼微孔鏡片由上百萬(wàn)個(gè)正方形微孔組成，孔徑約50μm。答案：正確51.（填空）2024年，我國(guó)“可重復(fù)使用演示驗(yàn)證器”垂直回收落點(diǎn)圓概率誤差（CEP）首次優(yōu)于______米。答案：552.（填空）“嫦娥六號(hào)”返回器再入最大過(guò)載為______g。答案：7.853.（填空）“天和”核心艙機(jī)械臂自由度數(shù)為______。答案：754.（填空）2024年，我國(guó)“空間3D打印”金屬零件在軌打印的最大尺寸為______mm×______mm×______mm。答案：200×100×5055.（填空）“北斗三號(hào)”系統(tǒng)空間信號(hào)測(cè)距誤差（SISRE）年度均值優(yōu)于______米。答案：0.556.（填空）在月球科研站設(shè)計(jì)中，月夜最低溫度可達(dá)______℃。答案：18057.（填空）“乾坤”超低軌遙感衛(wèi)星采用______推進(jìn)方式補(bǔ)償大氣阻尼。答案：電推進(jìn)58.（填空）2024年，我國(guó)“脈沖星導(dǎo)航”試驗(yàn)采用的導(dǎo)航脈沖星為PSRB0531+21，其自轉(zhuǎn)周期為______ms。答案：33.459.（填空）“覓音”計(jì)劃擬發(fā)射的“日冕儀”望遠(yuǎn)鏡，其遮光比要求優(yōu)于______。答案：10^1060.（填空）“太極二號(hào)”技術(shù)驗(yàn)證星無(wú)拖曳控制殘余加速度優(yōu)于______m/s2。答案：3×10^1161.（簡(jiǎn)答）說(shuō)明“嫦娥六號(hào)”月背采樣返回任務(wù)中，鵲橋二號(hào)中繼星對(duì)月背著陸器通信的“三鏈路”構(gòu)成及其作用。答案：鵲橋二號(hào)對(duì)月背著陸器通信的“三鏈路”包括：前向鏈路（地面→中繼星→著陸器），用于上傳指令與注入數(shù)據(jù)；返向鏈路（著陸器→中繼星→地面），用于下傳工程遙測(cè)與科學(xué)數(shù)據(jù)；中繼星間鏈路（中繼星→地面站），采用Ka頻段高速傳輸，單鏈路碼速率可達(dá)100Mbps，確保月背采樣視頻與探測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳。62.（簡(jiǎn)答）闡述“空間太陽(yáng)能電站”微波輸能環(huán)節(jié)中的“波束指向控制”原理及2024年我國(guó)在軌試驗(yàn)取得的關(guān)鍵指標(biāo)。答案：波束指向控制通過(guò)相控陣天線實(shí)時(shí)調(diào)整各陣元相位，使微波束始終對(duì)準(zhǔn)地面整流天線中心。2024年在軌試驗(yàn)采用1.2m口徑相控陣，實(shí)現(xiàn)波束指向誤差<0.05°，傳輸效率≥80%，地面接收功率密度≤25mW/cm2，滿足國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)。63.（簡(jiǎn)答）說(shuō)明“長(zhǎng)征九號(hào)”重型火箭采用“液氧甲烷全流量分級(jí)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)”相比傳統(tǒng)燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)的優(yōu)勢(shì)。答案：全流量分級(jí)燃燒將氧化劑與燃料分別經(jīng)預(yù)燃室全流量驅(qū)動(dòng)渦輪后進(jìn)入主燃室，燃燒效率更高，比沖提升≥10s；渦輪入口溫度低，壽命延長(zhǎng)；燃燒室壓力可達(dá)30MPa，推力室采用再生冷卻+膜冷卻，海平面推力達(dá)250t，可重復(fù)使用50次，大幅降低重型火箭發(fā)射成本。64.（簡(jiǎn)答）列舉2024年我國(guó)“空間碎片主動(dòng)清除”試驗(yàn)中“機(jī)械臂+飛網(wǎng)”組合捕獲過(guò)程的關(guān)鍵步驟。答案：步驟1：激光雷達(dá)引導(dǎo)機(jī)械臂接近碎片至0.5m；步驟2：飛網(wǎng)彈射機(jī)構(gòu)在0.1s內(nèi)展開直徑5m的凱夫拉網(wǎng)；步驟3：網(wǎng)口收緊機(jī)構(gòu)在2s內(nèi)收縮，捕獲碎片；步驟4：機(jī)械臂回收到平臺(tái)，啟動(dòng)電推降軌，使碎片于30日內(nèi)再入大氣層燒毀。65.（簡(jiǎn)答）說(shuō)明“太極二號(hào)”技術(shù)驗(yàn)證星如何實(shí)現(xiàn)在軌殘余加速度優(yōu)于3×10^11m/s2的無(wú)拖曳控制。答案：采用微牛級(jí)場(chǎng)效應(yīng)電推進(jìn)器陣列，實(shí)時(shí)補(bǔ)償太陽(yáng)光壓與大氣阻力；衛(wèi)星內(nèi)部設(shè)置兩套慣性傳感器，分別測(cè)量衛(wèi)星平臺(tái)與檢驗(yàn)質(zhì)量相對(duì)位移；通過(guò)反饋控制使檢驗(yàn)質(zhì)量處于自由落體狀態(tài)，平臺(tái)跟隨檢驗(yàn)質(zhì)量運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)拖曳；2024年在軌數(shù)據(jù)顯示，在軌噪聲低于3×10^11m/s2/√Hz@1mHz。66.（綜合）計(jì)算：已知地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）近地點(diǎn)高度200km，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度35786km，地球半徑6378km，引力常數(shù)μ=3.986×10^5km3/s2。求：（1）軌道半長(zhǎng)軸a；（2）軌道偏心率e；（3）近地點(diǎn)速度vp；（4）從GTO轉(zhuǎn)移至地球同步軌道（GEO）所需Δv（假設(shè)在遠(yuǎn)地點(diǎn)變圓）。答案：（1）a=(200+6378+35786+6378)/2=24371km（2）e=(r_ar_p)/(r_a+r_p)=(421646578)/(42164+6578)=0.730（3）vp=√[μ(2/r_p1/a)]=√[3.986×10^5×(2/65781/24371)]=10.2km/s（4）v_GEO=√(μ/r_a)=√(3.986×10^5/42164)=3.07km/sv_a=√[μ(2/r_a1/a)]=1.61km/sΔv=3.071.61=1.46km/s67.（綜合）論述：結(jié)合2024年最新進(jìn)展，闡述“月球科研站”能源系統(tǒng)為何采用“小型核反應(yīng)堆+光伏”混合方案，并給出功率分配策略。答案：月球極區(qū)存在14地球日連續(xù)月夜，純光伏+儲(chǔ)能方案需巨大電池質(zhì)量，不滿足長(zhǎng)期科研需求。2024年公布的“玲龍二號(hào)”小型核反應(yīng)堆功率達(dá)1MW，采用鈾235熱管冷卻，壽命10年，質(zhì)量<5t，可連續(xù)供電。晝?cè)缕陂g，光伏陣列提供3MW，滿足大載荷探測(cè)與電解水制氧需求；月夜切換至核反應(yīng)堆，功率降至200kW基礎(chǔ)模式，優(yōu)先保障生命支持與通信；剩余800kW用于月壤3D打印與深空測(cè)控?；旌戏桨甘鼓茉聪到y(tǒng)質(zhì)量降低40%，成本降低30%，并提高科研站生存力。68.（綜合）設(shè)計(jì)：請(qǐng)為2026年發(fā)射的“天問(wèn)三號(hào)”火星采樣返回任務(wù)設(shè)計(jì)一條“地火自由返回”軌道，要求總Δv≤5km/s，飛行時(shí)間≤800天，并給出關(guān)鍵參數(shù)。答案：采用2026年7月20日發(fā)射，C3=12.5km2/s2，日心軌道半長(zhǎng)軸1.28A