航天知識(shí)考試試題及答案1.（單選）1970年4月24日，我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”成功入軌，其近地點(diǎn)高度為441km，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度為2386km，軌道傾角68.5°。下列關(guān)于該軌道的描述正確的是A.屬于地球同步軌道B.屬于太陽(yáng)同步軌道C.屬于臨界傾角軌道，可長(zhǎng)期維持面不變D.屬于大橢圓凍結(jié)軌道，近地點(diǎn)幅角長(zhǎng)期固定答案：C2.（單選）“嫦娥五號(hào)”返回器以第二宇宙速度再入，采用“半彈道跳躍式”再入。關(guān)于跳躍段的力學(xué)本質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是A.利用大氣升力使返回器再次飛出大氣層，耗散能量B.利用稀薄大氣阻力直接減速至第一宇宙速度以下C.通過(guò)姿控發(fā)動(dòng)機(jī)反向噴氣形成跳躍D.借助地球自轉(zhuǎn)科氏力抬升軌道答案：A3.（單選）在750km高度的太陽(yáng)同步圓軌道上，衛(wèi)星地方時(shí)06:00降交點(diǎn)地方時(shí)經(jīng)度漂移率約為A.0.06°/年B.0.39°/年C.1.14°/年D.4.9°/年答案：B4.（單選）某GEO衛(wèi)星定點(diǎn)于東經(jīng)104.5°，其星下點(diǎn)漂移容差為±0.05°，則東西位保所需速度增量約為A.0.5m/s/年B.1.8m/s/年C.5.7m/s/年D.11m/s/年答案：B5.（單選）液氧/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中，為防止渦輪泵發(fā)生汽蝕，通常采用A.提高貯箱壓力至0.5MPaB.在泵前設(shè)置誘導(dǎo)輪C.降低液氧溫度至60KD.提高氫泵轉(zhuǎn)速至80000r/min答案：B6.（單選）關(guān)于“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器使用的“深空機(jī)動(dòng)”(DSM)策略，下列敘述正確的是A.在地球影響球邊緣實(shí)施一次大推力變軌，替代多次小推力B.在地火轉(zhuǎn)移軌道中途施加一次切向沖量，優(yōu)化到達(dá)時(shí)間C.利用火星大氣制動(dòng)捕獲，減少推進(jìn)劑消耗D.通過(guò)連續(xù)小推力電推進(jìn)完成軌道修正答案：B7.（單選）國(guó)際空間站(ISS)軌道高度約400km，其軌道衰減速率主要受A.太陽(yáng)紫外輻射強(qiáng)度B.地磁指數(shù)ApC.大氣密度標(biāo)高變化D.月球潮汐攝動(dòng)答案：C8.（單選）“北斗三號(hào)”MEO衛(wèi)星采用Walker24/3/2星座，其軌道重復(fù)周期為A.7天B.10天C.13圈/天D.17圈/天答案：A9.（單選）在月球表面軟著陸過(guò)程中，若探測(cè)器質(zhì)量1200kg，月面重力加速度1.62m/s2，主發(fā)動(dòng)機(jī)比沖310s，則懸停30s所需推進(jìn)劑約為A.9.4kgB.14.2kgC.19.5kgD.28kg答案：B10.（單選）關(guān)于“引力彈弓”效應(yīng)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.可增大探測(cè)器日心速度B.行星質(zhì)心參考系中探測(cè)器動(dòng)能不變C.日心參考系中行星對(duì)探測(cè)器做功為零D.彈弓后探測(cè)器能量一定增加答案：D11.（單選）某遙感衛(wèi)星采用三軸穩(wěn)定，姿態(tài)控制精度要求0.1°，其星敏感器測(cè)量噪聲1″(1σ)，則單星敏定姿需至少A.2顆星B.3顆星C.5顆星D.7顆星答案：C12.（單選）“高分七號(hào)”激光測(cè)高儀單脈沖能量1.2mJ，波長(zhǎng)1064nm，地面足印直徑25m，則峰值功率密度約為A.0.24W/m2B.2.4W/m2C.24W/m2D.240W/m2答案：B13.（單選）地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星發(fā)生日凌中斷的時(shí)段約為A.春分、秋分前后各30天，持續(xù)10分鐘/天B.夏至、冬至前后各15天，持續(xù)30分鐘/天C.全年均勻分布，每次5分鐘D.僅夏至當(dāng)天，持續(xù)6小時(shí)答案：A14.（單選）“SpaceX星艦”采用全流量分級(jí)燃燒循環(huán)，其預(yù)燃室氧化劑與燃料比例接近A.0.5B.1.0C.2.0D.3.5答案：B15.（單選）在火星表面，利用原位資源(ISRU)制備甲烷(CH?)與液氧，所需原料為A.CO?與H?OB.CO與O?C.CO?與N?D.CH?與O?答案：A16.（單選）“詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡”工作于日地L2點(diǎn)暈軌道，其軌道半長(zhǎng)軸約A.1.0×10?kmB.1.5×10?kmC.2.2×10?kmD.3.2×10?km答案：B17.（單選）某立方星采用UHF頻段，頻率435MHz，鏈路預(yù)算中自由空間損耗比S波段(2.2GHz)低A.6dBB.10dBC.14dBD.20dB答案：C18.（單選）“嫦娥四號(hào)”中繼星“鵲橋”運(yùn)行于地月L2點(diǎn)暈軌道，其軌道維持速度增量約A.0m/s/年B.1–2m/s/年C.10–20m/s/年D.100m/s/年答案：B19.（單選）“聯(lián)盟MS”飛船返回艙再入最大過(guò)載通常不超過(guò)A.3gB.5gC.8gD.12g答案：B20.（單選）關(guān)于“引力波探測(cè)衛(wèi)星LISA”的臂長(zhǎng)，下列數(shù)值最接近的是A.2.5×10?kmB.1.0×10?kmC.2.5×10?kmD.5.0×10?km答案：C21.（多選）下列哪些因素會(huì)導(dǎo)致低軌衛(wèi)星軌道半長(zhǎng)軸出現(xiàn)周期性長(zhǎng)期變化A.地球J2項(xiàng)攝動(dòng)B.大氣密度半年變化C.太陽(yáng)輻射壓D.月球引力共振答案：A、B、D22.（多選）關(guān)于“獵鷹9”第一級(jí)垂直回收，下列措施有助于提高回收成功率A.柵格舵氣動(dòng)控制B.發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流深度調(diào)節(jié)至40%C.GPS與慣導(dǎo)組合導(dǎo)航D.著陸腿采用蜂窩鋁吸能答案：A、B、C、D23.（多選）“天舟”貨運(yùn)飛船與“天宮”空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接后，組合體姿態(tài)控制模式包括A.三軸穩(wěn)定對(duì)地定向B.對(duì)日定向儲(chǔ)能C.對(duì)地慣性定向D.自由漂移答案：A、B、C24.（多選）下列屬于深空測(cè)控采用的頻段A.X波段(8.4GHz)B.Ka波段(32GHz)C.S波段(2.3GHz)D.EHF(60GHz)答案：A、B、C25.（多選）“北斗”系統(tǒng)星間鏈路(ISL)采用的技術(shù)包括A.Ka波段相控陣天線B.時(shí)分多址(TDMA)C.擴(kuò)頻碼測(cè)距D.激光星間鏈路答案：A、B、C26.（多選）關(guān)于“阿爾忒彌斯”計(jì)劃月球“門(mén)戶”(Gateway)軌道，下列說(shuō)法正確的是A.近直線暈軌道(NRHO)B.軌道周期約7天C.維持Δv<10m/s/年D.可全年覆蓋月球南極答案：A、B、C27.（多選）“高分”系列衛(wèi)星采用的光學(xué)遙感器技術(shù)包括A.TDICCD推掃成像B.離軸三反光學(xué)系統(tǒng)C.自由曲面反射鏡D.主動(dòng)光學(xué)熱控答案：A、B、C、D28.（多選）在火星進(jìn)入、下降、著陸(EDL)階段，下列屬于“毅力號(hào)”采用的技術(shù)A.超音速降落傘直徑21.5mB.空中吊車(chē)(SkyCrane)C.地形相對(duì)導(dǎo)航(TRN)D.反推發(fā)動(dòng)機(jī)“八發(fā)并聯(lián)”答案：A、B、C、D29.（多選）“風(fēng)云四號(hào)”靜止軌道氣象衛(wèi)星載荷包括A.干涉式大氣垂直探測(cè)儀(GIIRS)B.閃電成像儀(LMI)C.多通道掃描成像輻射計(jì)(AGRI)D.微波探測(cè)儀(MWTS)答案：A、B、C30.（多選）關(guān)于“引力彈弓”的行星保護(hù)條例，下列做法符合COSPAR規(guī)定A.飛越高度≥300kmB.撞擊概率<10??C.生物負(fù)載≤500spores/m2D.任務(wù)后50年不撞擊行星答案：A、B、C、D31.（判斷）“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星至今仍在軌運(yùn)行，且軌道壽命預(yù)計(jì)超過(guò)千年。答案：正確32.（判斷）液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)比分級(jí)燃燒循環(huán)的理論比沖更高。答案：錯(cuò)誤33.（判斷）地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道傾角為0°，因此不需要軌道維持。答案：錯(cuò)誤34.（判斷）“嫦娥五號(hào)”返回器再入速度超過(guò)11km/s，屬于第二宇宙速度再入。答案：正確35.（判斷）在空間站微重力環(huán)境下，火焰呈球形，燃燒速率比地面慢。答案：正確36.（判斷）“SpaceX星鏈”衛(wèi)星采用氪離子推進(jìn)器，比沖高于氙離子。答案：錯(cuò)誤37.（判斷）“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器“祝融號(hào)”質(zhì)量約240kg，采用主動(dòng)懸停避障。答案：正確38.（判斷）LISA引力波探測(cè)器采用激光干涉測(cè)量，臂長(zhǎng)變化檢測(cè)精度達(dá)10?12m。答案：正確39.（判斷）“聯(lián)盟”飛船返回艙再入采用半彈道式，升阻比約0.3。答案：正確40.（判斷）“高分”系列衛(wèi)星均運(yùn)行于太陽(yáng)同步軌道，因此地方時(shí)恒定。答案：錯(cuò)誤41.（填空）我國(guó)首次載人航天飛行任務(wù)“神舟五號(hào)”航天員是________，在軌飛行________小時(shí)。答案：楊利偉，2142.（填空）地球第一宇宙速度為_(kāi)_______km/s，第二宇宙速度為_(kāi)_______km/s。答案：7.9，11.243.（填空）“北斗三號(hào)”系統(tǒng)空間段由________顆GEO、________顆IGSO和________顆MEO衛(wèi)星組成。答案：3，3，2444.（填空）“嫦娥四號(hào)”實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次月球________著陸，著陸點(diǎn)位于________撞擊坑。答案：背面，馮·卡門(mén)45.（填空）國(guó)際空間站軌道傾角約________°，軌道周期約________分鐘。答案：51.6，92.746.（填空）“長(zhǎng)征五號(hào)”芯級(jí)直徑________m，采用________推進(jìn)劑組合。答案：5，液氧/液氫47.（填空）“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器于________年________月________日發(fā)射，________年________月________日火星捕獲。答案：2020，7，23，2021，2，1048.（填空）“詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡”主鏡口徑________m，由________片六邊形子鏡拼接。答案：6.5，1849.（填空）“SpaceX獵鷹重型”首次試飛將________跑車(chē)送入日心軌道，近火點(diǎn)約________AU。答案：特斯拉，1.350.（填空）“阿爾忒彌斯1”任務(wù)無(wú)人繞月飛船命名為_(kāi)_______，返回地球時(shí)最大速度約________km/s。答案：獵戶座，1151.（簡(jiǎn)答）說(shuō)明“半彈道跳躍式再入”相比“直接再入”在熱防護(hù)與過(guò)載控制方面的優(yōu)勢(shì)，并給出典型彈道參數(shù)。答案：跳躍式再入通過(guò)兩次再入，將能量分散到更長(zhǎng)航程，降低峰值熱流密度與過(guò)載。典型參數(shù)：首次再入角約5.5°，升阻比0.3–0.4，跳出大氣層后頂點(diǎn)高度約60km，二次再入速度降至7.5km/s，峰值過(guò)載由8g降至4g，峰值熱流由20MW/m2降至12MW/m2，顯著減輕防熱層厚度。52.（簡(jiǎn)答）闡述“電推進(jìn)”在深空任務(wù)中的優(yōu)勢(shì)與局限，并舉例說(shuō)明。答案：優(yōu)勢(shì)：比沖高達(dá)3000–4000s，推進(jìn)劑質(zhì)量節(jié)省40–90%，可小推力長(zhǎng)期工作，適合姿態(tài)軌道維持。局限：推力毫牛級(jí)，加速時(shí)間長(zhǎng)，需電源功率大，對(duì)任務(wù)時(shí)間敏感型不適用。例：“深空一號(hào)”離子推進(jìn)器比沖3100s，總沖量2.5×10?N·s，節(jié)省燃料82kg；“黎明號(hào)”探測(cè)小行星帶，電推進(jìn)工作2000天，Δv達(dá)11km/s。53.（簡(jiǎn)答）解釋“靜止軌道衛(wèi)星日凌中斷”的成因，并給出通信系統(tǒng)應(yīng)對(duì)策略。答案：每年春分、秋分，太陽(yáng)、衛(wèi)星、地球共線，太陽(yáng)噪聲溫度約60000K，淹沒(méi)衛(wèi)星信號(hào)。應(yīng)對(duì)：提高地面天線口徑提高G/T值，采用更高編碼增益，臨時(shí)切換至備用星，或提前降低業(yè)務(wù)速率，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。54.（簡(jiǎn)答）說(shuō)明“月球南極水冰探測(cè)”的科學(xué)意義，并列舉兩種遙感手段。答案：水冰可提供原位燃料、生命支持，降低月球基地成本。遙感手段：1.中子譜儀測(cè)量超熱中子計(jì)數(shù)下降，指示氫富集；2.雷達(dá)(如MiniRF)圓極化比異常，反射系數(shù)高，暗示水冰存在。55.（簡(jiǎn)答）描述“火箭回收柵格舵”的氣動(dòng)熱環(huán)境及材料解決方案。答案：柵格舵再入最大動(dòng)壓50kPa，熱流峰值達(dá)15MW/m2，溫度1600°C。方案：采用鈦合金骨架+耐高溫鋁基復(fù)合材料蒙皮，表面涂覆抗氧化陶瓷涂層，內(nèi)部主動(dòng)冷卻通道循環(huán)燃料預(yù)冷，確保結(jié)構(gòu)完整。56.（計(jì)算）某太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星高度600km，當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)10:30降交點(diǎn)，求其軌道傾角i（地球半徑R=6378km，J2=1.082×10?3）。答案：由太陽(yáng)同步條件：cosi=(a/R)^(7/2)/(3J2)×(2π/86164)×√(μ/a3)代入a=6978km，解得i≈97.8°。57.（計(jì)算）“天問(wèn)一號(hào)”捕獲制動(dòng)前日心速度29.8km/s，火星日心速度24.1km/s，雙曲線超速v∞=2.6km/s，求火星捕獲所需Δv（火星μ=4.28×1013m3/s2，捕獲近火高度300km）。答案：捕獲軌道近火半徑r=3390km，比角動(dòng)量h=rv_p，能量E=v_p2/2?μ/r=v∞2/2，解得v_p=3.38km/s，圓軌速度3.32km/s，Δv=0.06km/s，考慮損失取0.9km/s。58.（計(jì)算）某GEO衛(wèi)星質(zhì)量2000kg，離子推力器比沖3800s，效率65%，功率5kW，求南北位保年Δv=42m/s所需推進(jìn)劑質(zhì)量。答案：由火箭方程Δm=m(1?e^(?Δv/(Ispg?)))=2000×(1?e^(?42/(3800×9.81)))≈2.3kg。59.（計(jì)算）“嫦娥五號(hào)”上升器質(zhì)量500kg，月面起飛Δv=1.68km/s，發(fā)動(dòng)機(jī)比沖300s，求推進(jìn)劑質(zhì)量。答案：Δm=500×(1?e^(?1680/(300×9.81)))≈500×0.43≈215kg。60.（計(jì)算）“SpaceX星鏈”單星質(zhì)量260kg，軌道550km，設(shè)計(jì)壽命5年，大氣阻力面積2.8m2，Cd=2.2，太陽(yáng)活動(dòng)F10.7=150sfu，求軌道壽命末期衰變高度Δh。答案：采用大氣密度模型，積分得Δh≈25km，仍高于安全閾值，需主動(dòng)離軌。61.（綜合）閱讀材料并回答問(wèn)題：材料：2022年11月，阿爾忒彌斯1任務(wù)無(wú)人獵戶座飛船繞月飛行，返回地球時(shí)再入速度11km/s，采用跳躍式再入，最大過(guò)載4g，落點(diǎn)誤差7km。問(wèn)題：（1）分析跳躍式再入對(duì)落點(diǎn)精度的影響機(jī)制；（2）若采用直接再入，計(jì)算最大過(guò)載與熱流變化；（3）給出提高落點(diǎn)精度的兩項(xiàng)工程措施。答案：（1）跳躍段增加航程，對(duì)初始再入角誤差、大氣密度波動(dòng)更敏感，誤差放大系數(shù)約1.8倍；（2）直接再入角?6°，峰值過(guò)載8g，峰值熱流18MW/m2，比跳躍式高50%；（3）采用GPS/INS組合實(shí)時(shí)導(dǎo)航+預(yù)測(cè)制導(dǎo)，更新升阻比指令；再入前實(shí)施軌道修正，將再入角誤差控制在±0.05°以內(nèi)。62.（綜合）閱讀材料并回答問(wèn)題：材料：2021年5月，“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器“祝融號(hào)”成功著陸火星烏托邦平原，質(zhì)量240kg，采用降落傘+反推發(fā)動(dòng)機(jī)+空中懸停避障，總Δv1.68km/s，推進(jìn)劑攜帶80kg。問(wèn)題：（1）驗(yàn)證推進(jìn)劑是否滿足Δv需求；（2）若懸停時(shí)間由30s延長(zhǎng)至60s，分析對(duì)推進(jìn)劑影響；（3）給出懸停避障的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。答案：（1）比沖290s，理論Δv=290×9.81×ln(240/160)=1.16km/s，不足；實(shí)際采用變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，比沖隨工況提升，懸停僅耗4kg，總耗78kg，滿足；（2）懸停耗推進(jìn)劑與時(shí)間線性相關(guān)，延長(zhǎng)30s多耗4kg，仍余2kg裕度；（3）激光三維成像雷達(dá)實(shí)時(shí)生成地形圖，選擇安全點(diǎn)；柵格舵控制水平移動(dòng)，橫向避障精度≤0.5m。63.（綜合）閱讀材料并回答問(wèn)題：材料：2023年，我國(guó)“嫦娥七號(hào)”任務(wù)將著陸月球南極，攜帶飛躍器進(jìn)入永久陰影坑探測(cè)水冰。飛躍器質(zhì)量30kg，采用液氧/液氫發(fā)動(dòng)機(jī)，比沖450s，Δv需求1.2km/s。問(wèn)題：（1）計(jì)算所需推進(jìn)劑質(zhì)量；（2）分析液氧/液氫在月面低溫環(huán)境下的貯存方案；（3）給出飛躍器通信鏈路設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案：（1）Δm=30×(1?e^(?1200/(450×9.81)))≈7.8kg；（2）采用多層絕熱+主動(dòng)冷卻循環(huán)，液氧貯箱壓力0.3MPa，液氫采用零蒸發(fā)(ZBO)技術(shù)，利用小型低溫制