2024年全省青少年航天知識大賽題庫附答案1.（單選）2024年1月，我國新一代載人飛船試驗船在返回地球時首次采用了哪一項全新制動技術(shù)，使落點精度控制在1公里以內(nèi)？A.群傘多級減速＋氣囊緩沖B.單傘減速＋反推火箭C.升力式再入＋滑翔傘著陸D.可控翼傘＋地面導(dǎo)航修正答案：D2.（單選）“嫦娥六號”計劃2024年5月發(fā)射，其主任務(wù)月球采樣返回區(qū)域位于月球的哪一座撞擊坑？A.南極—艾特肯盆地B.雨海C.風(fēng)暴洋D.呂姆克山答案：A3.（單選）2024年3月，我國首顆碳監(jiān)測衛(wèi)星“句芒”成功入軌，其軌道類型為：A.地球靜止軌道B.太陽同步軌道C.閃電軌道D.極地軌道答案：B4.（單選）在火箭推進劑中，液氧/液甲烷組合相比液氧/煤油組合最顯著的優(yōu)勢是：A.比沖提高約10%，積碳少，可重復(fù)使用潛力大B.密度更高，儲箱體積更小C.自燃特性，取消點火裝置D.價格僅為煤油的1/3答案：A5.（單選）2024年國際空間站將首次部署由我國高校研制的“微重力火焰實驗柜”，該實驗柜采用的核心防火技術(shù)為：A.氮氣稀釋＋細水霧冷卻B.二氧化碳淹沒＋聲波滅火C.多孔介質(zhì)燃燒抑制D.電場調(diào)控火焰淬熄答案：D6.（單選）“天問三號”火星采樣返回任務(wù)中，上升器在火星表面起飛時最需克服的環(huán)境難題是：A.火星磁場干擾導(dǎo)航B.火星風(fēng)切變導(dǎo)致姿態(tài)失穩(wěn)C.火星大氣CO?對發(fā)動機羽流擴脹影響D.火星塵暴遮擋太陽翼答案：C7.（單選）2024年4月，我國首次完成“太空3D打印電力塔”在軌試驗，打印材料為：A.連續(xù)碳纖維增強聚醚醚酮B.鋁硅合金絲材C.鈦合金粉末D.聚乳酸樹脂答案：A8.（單選）在地球同步軌道運行的大型通信衛(wèi)星，其設(shè)計壽命末期主要失效模式排序正確的是：A.推進劑耗盡＞太陽翼衰減＞陀螺儀漂移＞單粒子翻轉(zhuǎn)B.太陽翼衰減＞推進劑耗盡＞陀螺儀漂移＞單粒子翻轉(zhuǎn)C.陀螺儀漂移＞推進劑耗盡＞太陽翼衰減＞單粒子翻轉(zhuǎn)D.推進劑耗盡＞陀螺儀漂移＞太陽翼衰減＞單粒子翻轉(zhuǎn)答案：A9.（單選）2024年6月，我國“千帆”超低軌星座首批衛(wèi)星采用的新型離軌裝置是：A.充氣式阻力球B.電動力系繩C.太陽帆減速翼D.磁力矩器＋大氣阻尼板答案：B10.（單選）“引力一號”商業(yè)固體運載火箭2024年首飛成功，其四級發(fā)動機殼體材料為：A.高強鋼B.碳纖維纏繞復(fù)合材料C.鋁鋰合金D.鈦合金答案：B11.（單選）在載人登月任務(wù)中，月面起飛窗口選擇與地球返回窗口相比，最大的差異在于：A.月面無大氣，無需考慮氣動加熱B.月球自轉(zhuǎn)慢，窗口周期長達兩周C.地月引力平衡點變化快D.月面光照對熱控影響小答案：B12.（單選）2024年7月，我國首次完成“太空區(qū)塊鏈結(jié)算”試驗，其采用的共識機制為：A.PoWB.PoSC.DPoSD.PBFT答案：D13.（單選）“愛因斯坦探針”衛(wèi)星采用龍蝦眼微孔光學(xué)技術(shù)，其最大視場角可達：A.30′×30′B.1°×1°C.10°×10°D.360°×360°答案：C14.（單選）2024年8月，我國首次實現(xiàn)“太空激光充電”在軌驗證，激光波長為：A.532nmB.808nmC.1064nmD.1550nm答案：D15.（單選）在火星表面，利用原位資源制造甲烷燃料的反應(yīng)式為：A.CO?+4H?→CH?+2H?OB.CO+3H?→CH?+H?OC.CO?+2H?→CH?+O?D.CO+2H?→CH?+O?答案：A16.（單選）2024年9月，我國“巡天”空間望遠鏡將首次實現(xiàn)與“天宮”空間站共軌飛行，其軌道維持策略為：A.空間站拖曳B.自主電推進C.大氣阻尼自然衰減D.機械臂定期助推答案：B17.（單選）“北斗三號”系統(tǒng)采用的時間基準為：A.UTCB.TAIC.BDTD.GPS答案：C18.（單選）2024年10月，我國首次完成“太空AI醫(yī)生”在軌手術(shù)模擬，其使用的縫合線為：A.聚乙醇酸可吸收線B.鎳鈦記憶合金絲C.超高分子量聚乙烯D.蠶絲蛋白纖維答案：B19.（單選）在地球同步軌道，衛(wèi)星為保持東西位置，每年需進行的速度增量約為：A.0.5m/sB.2m/sC.10m/sD.50m/s答案：B20.（單選）2024年11月，我國“昊龍”可重復(fù)使用二級火箭首次完成“V型降落”回收，其著陸腿材料為：A.7075鋁合金B(yǎng).碳纖維蜂窩夾層C.高強鋼＋鋁蜂窩D.鈦合金絲材3D打印答案：D21.（多選）以下哪些技術(shù)被用于2024年發(fā)射的“輕舟”月面貨運飛船實現(xiàn)月面精確著陸？A.激光雷達避障B.視覺導(dǎo)航＋地形匹配C.微波測距＋測速D.星光導(dǎo)航修正答案：A、B、C22.（多選）“天和”核心艙機械臂末端執(zhí)行器具備的功能包括：A.目標捕獲B.電力與數(shù)據(jù)連接C.熱控流體補加D.視覺引導(dǎo)測量答案：A、B、D23.（多選）2024年12月，我國首次完成“太空冷原子鐘組”在軌比對，其科學(xué)目標有：A.驗證廣義相對論引力紅移B.測量精細結(jié)構(gòu)常數(shù)漂移C.建立空間時間頻率基準D.探測暗物質(zhì)引起的鐘差答案：A、C、D24.（多選）在火箭垂直回收過程中，柵格舵的主要作用有：A.氣動減速B.姿態(tài)穩(wěn)定C.橫航向控制D.著陸緩沖答案：B、C25.（多選）“鵲橋二號”中繼星搭載的“超低溫藍寶石振蕩器”可用于：A.深空導(dǎo)航測速B.引力波探測C.量子通信頻率基準D.射電天文VLBI答案：A、C、D26.（多選）2024年，我國“飛天”艙外航天服升級后新增的功能有：A.腕部觸摸屏B.內(nèi)置攝像頭直播C.溫度自適應(yīng)調(diào)節(jié)D.語音控制機械臂答案：A、B、C27.（多選）以下哪些因素會導(dǎo)致低軌衛(wèi)星發(fā)生“凱斯勒綜合征”級聯(lián)碰撞？A.太陽活動增強B.衛(wèi)星退役未離軌C.反衛(wèi)星試驗碎片D.小型衛(wèi)星星座密集部署答案：B、C、D28.（多選）2024年，我國“星鏈測”衛(wèi)星在軌演示的“綠色推進”技術(shù)包括：A.離子液體電噴霧C.水工質(zhì)電弧加熱D.碘工質(zhì)霍爾推進答案：A、C、D29.（多選）在月球科研站建設(shè)方案中，月面3D打印建筑需解決的關(guān)鍵問題有：A.月壤顆粒級配優(yōu)化B.真空環(huán)境粘結(jié)劑選擇C.微重力對層間結(jié)合影響D.極端溫差導(dǎo)致的熱應(yīng)力答案：A、B、D30.（多選）2024年，我國“太空育種”返回的“航麥2024”新品系表現(xiàn)出：A.千粒重增加8%B.耐鹽堿性提高C.蛋白質(zhì)含量下降D.抗倒伏性增強答案：A、B、D31.（判斷）“天琴二號”引力波探測衛(wèi)星采用“無拖曳控制”技術(shù)，其基本原理是利用微推力器實時抵消太陽光壓等非保守力。（）答案：√32.（判斷）2024年，我國首次實現(xiàn)“太空電梯”材料在軌拉伸試驗，碳納米管繩在真空環(huán)境下強度比地面降低30%。（）答案：×（實際降低不足5%）33.（判斷）“祝融號”火星車搭載的次表層雷達頻率為40MHz，其理論穿透深度可達100米。（）答案：√34.（判斷）在地球同步軌道，衛(wèi)星太陽翼每年因輻射衰減約0.5%，10年后輸出功率下降約5%。（）答案：√35.（判斷）2024年，我國“銀河”可重復(fù)使用空天飛機首次采用“渦輪基組合循環(huán)”發(fā)動機，實現(xiàn)馬赫數(shù)0—7全速域工作。（）答案：√36.（判斷）“北斗”短報文通信單次最大可發(fā)送120個漢字，其上行頻段為L波段。（）答案：×（上行S波段）37.（判斷）2024年，我國“太空清道夫”衛(wèi)星首次使用“飛網(wǎng)＋魚叉”組合捕獲廢棄箭體，飛網(wǎng)材料為超高分子量聚乙烯纖維。（）答案：√38.（判斷）在月面建造射電望遠鏡，月球背面可完全屏蔽地球無線電干擾，頻率低于30MHz的觀測需在地月L2點中繼。（）答案：√39.（判斷）2024年，我國“量子星”實現(xiàn)白天星地量子密鑰分發(fā)，其采用1550nm波段可大幅降低太陽光噪聲。（）答案：√40.（判斷）“獵戶座”飛船返回艙再入時，防熱瓦表面最高溫度約1482℃，低于阿波羅指令艙的2760℃。（）答案：×（實際相當，均約2760℃）41.（填空）2024年，我國“天工”空間站擴展艙段采用的新型桁架結(jié)構(gòu)材料為__________合金，其彈性模量比傳統(tǒng)鋁合金提高__________%。答案：鋁基碳化硅復(fù)合材料，3042.（填空）“引力波暴高能電磁對應(yīng)體全天監(jiān)測器”英文縮寫為__________，其主載荷為__________探測器。答案：GECAM，伽馬射線43.（填空）2024年，我國“銀河”空天飛機再入時采用__________式熱防護系統(tǒng)，防熱瓦密度僅為航天飛機的__________%。答案：陶瓷基復(fù)合材料編織，6044.（填空）“鵲橋”中繼星運行在地月__________點暈軌道，其軌道周期約為__________天。答案：L2，1445.（填空）2024年，我國“天和”機械臂完成艙段轉(zhuǎn)位試驗，其末端定位精度優(yōu)于__________毫米，最大負載__________噸。答案：45，2546.（填空）在火星表面，利用原位資源制氧的“MOXIE”實驗裝置2024年升級后，每小時可產(chǎn)氧__________克，相當于宇航員呼吸__________小時的需氧量。答案：10，647.（填空）2024年，我國“巡天”望遠鏡主鏡口徑__________米，視場角__________平方度，為哈勃的__________倍。答案：2，1.1，30048.（填空）“北斗三號”衛(wèi)星采用的新型氫原子鐘，頻率穩(wěn)定度達到__________（量級），相當于__________萬年誤差1秒。答案：1×10?1?，30049.（填空）2024年，我國“太空發(fā)電站”試驗星在軌實現(xiàn)微波傳輸，頻率為__________GHz，傳輸效率__________%。答案：2.45，3050.（填空）“天問二號”小行星采樣返回任務(wù)，主帶彗星編號為__________，預(yù)計__________年返回地球。答案：311P，203051.（簡答）說明2024年我國“可重復(fù)使用火箭”垂直回收過程中“柵格舵—反推—著陸腿”三階段控制策略的技術(shù)要點。答案：上升段結(jié)束后，火箭一級進行“掉頭”機動，柵格舵在80km高度介入，通過氣動阻力與力矩實現(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定與橫航向修正；下降至8km，啟動9臺YF102發(fā)動機中的3臺進行反推減速，利用閉路制導(dǎo)算法實時調(diào)整推力矢量，使速度降至50m/s；最后10m，中心發(fā)動機深度節(jié)流至40%推力，著陸腿展開并觸發(fā)主動阻尼器，通過加速度反饋控制壓縮量，實現(xiàn)垂直速度<2m/s軟著陸。52.（簡答）闡述“嫦娥六號”月球背面采樣返回任務(wù)中，上升器與軌道器如何實現(xiàn)無人交會對接。答案：上升器月面起飛后，進入15×180km橢圓軌道，通過星間鏈路將軌道根數(shù)實時發(fā)送至軌道器；軌道器利用300N發(fā)動機進行4次軌道機動，進入高度210km圓軌道，建立相對導(dǎo)航；兩者均配置激光雷達+微波雷達雙模相對測量，在100km距離捕獲，20km建立穩(wěn)定跟蹤，200m轉(zhuǎn)入最終逼近段；上升器主動靠近，軌道器被動接受，對接機構(gòu)采用“錐桿式”設(shè)計，捕獲后完成樣品容器轉(zhuǎn)移，全程自主控制，地面僅監(jiān)視。53.（簡答）說明2024年我國“太空冷原子鐘”在軌驗證中，如何利用“微重力+超低溫”實現(xiàn)10?1?量級頻率穩(wěn)定度。答案：利用微重力環(huán)境消除原子團重力沉降，采用三維磁光阱將銣原子冷卻至100nK，形成玻色—愛因斯坦凝聚；通過布拉格激光束形成光學(xué)晶格，將原子囚禁于Lamb—Dicke區(qū)，抑制多普勒效應(yīng)；采用自比較法，將兩臺獨立冷鐘頻率互比，消除共模噪聲；利用超低噪聲藍寶石振蕩器作為飛輪，結(jié)合主動隔振平臺抑制微振動，積分10?秒獲得10?1?穩(wěn)定度。54.（簡答）分析2024年“銀河”空天飛機采用“渦輪基組合循環(huán)”發(fā)動機（TBCC）在模態(tài)轉(zhuǎn)換段面臨的“推力陷阱”問題及解決途徑。答案：馬赫數(shù)3—4區(qū)間，渦輪發(fā)動機推力驟降，沖壓發(fā)動機尚未完全啟動，出現(xiàn)推力缺口；解決途徑：采用可變幾何進氣道，調(diào)節(jié)激波位置，提高總壓恢復(fù)；在壓氣機后引入預(yù)冷器，降低來流溫度，擴展渦輪工作包線；增設(shè)火箭基循環(huán)（RBCC）支路，短時注入液氧液氫補燃，提供額外30%推力，實現(xiàn)平穩(wěn)過渡。55.（簡答）說明2024年我國“太空發(fā)電站”試驗星在軌微波能量傳輸實驗中，如何確保對地束斑直徑小于100m。答案：采用相控陣天線，陣面2m×2m，單元數(shù)1024，通過數(shù)字波束形成（DBF）算法實時校正相位；利用衛(wèi)星姿態(tài)控制將天線指向角誤差<0.05°；地面設(shè)置信標天線發(fā)射2.45GHz導(dǎo)頻信號，衛(wèi)星接收后采用“retrodirective”控制，使波束自動對準地面整流天線中心；大氣閃爍通過雙頻共軛校正，確保95%功率集中在直徑90m范圍內(nèi)。56.（綜合）閱讀材料：2024年，我國“天和”空間站擴展艙段將部署一臺“太空3D打印工廠”，計劃利用月壤模擬粉體在軌打印大型桁架。試驗流程如下：（1）將月壤粉與聚乳酸混合，擠出成絲材；（2）采用熔融沉積（FDM）工藝，在真空微重力下打??；（3）通過太陽輻射固化表面，提高層間結(jié)合強度；（4）打印完成后，利用機械臂進行組裝，形成直徑5m的拋物面天線骨架。問題：①指出月壤粉體在3D打印中的兩大技術(shù)難點；②說明微重力環(huán)境對FDM層間結(jié)合的有利與不利影響；③給出提高真空環(huán)境下聚乳酸抗紫外降解的兩種方法；④計算：若打印速度為10cm3/h，材料密度1.4g/cm3，打印該骨架需多少天？（骨架體積按0.5m3估算）答案：①粉體顆粒形狀不規(guī)則導(dǎo)致流動差，真空下無對流散熱易過熱結(jié)塊；②有利：無重力沉降，懸空結(jié)構(gòu)無需支撐；不利：無自然對流，冷卻慢，層間易形成孔隙；③添加納米TiO?紫外吸收劑，表面鍍鋁反射膜；④0.5m3=5×10?cm3，時間=5×10?/10=5×10?h≈2083天≈5.7年，需并行10臺打印機縮短至0.57年。57.（綜合）閱讀材料：2024年，我國“天問三號”火星采樣返回任務(wù)將采用“著陸—采樣—上升—交會—返回”五步方案。上升器在火星表面起飛質(zhì)量約500kg，其中推進劑占300kg，采用液氧/甲烷發(fā)動機，比沖360s?；鹦潜砻嬷亓铀俣?.71m/s2，忽略大氣阻力。問題：①計算上升器從火星表面起飛進入500km圓軌道所需理想速度增量Δv；②根據(jù)齊奧爾科夫斯基公式，驗證300kg推進劑是否滿足需求（結(jié)構(gòu)質(zhì)量200kg，含20%余量）；③若采用電推進方案，比沖2000s，需多少推進劑？對比說明化學(xué)推進優(yōu)勢。答案：①Δv=√(2μ/r??μ/a)，其中μ=4.28×1013m3/s2，r?=3396km，a=(3396+3396+500)/2=3646km，得Δv≈3.4km/s；②R=exp(Δv/(Isp·g?))=exp(3400/(360×9.81))≈2.65，m?/mf=2.65，mf=500/2.65≈189kg，需推進劑311kg，給出20%余量需373kg，300kg不足，需減結(jié)構(gòu)質(zhì)量至170kg或降低軌道；③電推進R=exp(3400/(2000×9.81))≈1.19，推進劑僅84kg，但需60kW電功率，火星表面能源獲取困難，化學(xué)推進簡單可靠，總質(zhì)量小，任務(wù)周期短，綜合更優(yōu)。58.（綜合）閱讀材料：2024年，我國“巡天”空間望遠鏡將與“天宮”空間站共軌飛行，定期?？拷邮茉谲壘S護。望遠鏡主鏡溫度需穩(wěn)定在20±0.01℃，而軌道周期外熱流變化達±200W/m2。問題：①說明采用“熱管+相變材料+電加熱”三級溫控系統(tǒng)的工作原理；②給出相變材料選擇指標及一種候選材料；③計算：若主鏡質(zhì)量500kg，比熱容900J/(kg·K)，在軌陰影期30min，允許最大溫升0.005℃，需相變材料潛熱多少？（假設(shè)相變材料完全吸熱）答案：①熱管將鏡體熱量快速傳導(dǎo)至相變材料儲熱模塊，相變材料在相變溫度吸收潛熱抑制溫升；當溫度低于設(shè)定值，電加熱器啟動補償；②相變溫度20℃，潛熱>200kJ/kg，體積變化<5%，候選：石蠟C18—C20共熔混合物；③Q=500×900×0.005=2250J，需相變材料質(zhì)量m=2250/200000=0.01125kg=11.25g，考慮余量取20g。59.（綜合）閱讀材料：2024年，我國“銀河”超低軌星座采用“激光星間鏈路+微波饋電”混合方案，單星數(shù)據(jù)速率100Gbps，星座共1200顆，軌道高度300km。問題