2025年航天知識競賽試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.中國探月工程“嫦娥七號”任務(wù)的核心目標是：A.實現(xiàn)月面軟著陸并開展巡視探測B.在月球南極區(qū)域?qū)ふ宜葥]發(fā)物C.完成月球樣品自動采樣返回D.建立月球永久觀測站答案：B2.以下哪種火箭發(fā)動機是目前商業(yè)航天領(lǐng)域最具復(fù)用潛力的類型？A.液氧煤油發(fā)動機B.液氫液氧發(fā)動機C.液氧甲烷發(fā)動機D.固體火箭發(fā)動機答案：C（液氧甲烷燃料成本低、結(jié)焦少，更適合重復(fù)使用）3.2024年發(fā)射的“鵲橋二號”中繼衛(wèi)星主要服務(wù)于我國哪項深空探測任務(wù)？A.天問二號小行星采樣返回B.嫦娥七號月球南極探測C.夸父二號太陽探測D.載人登月工程前期驗證答案：B（為月球背面及南極區(qū)域提供通信中繼）4.航天器在近地軌道運行時，軌道高度低于多少公里會因大氣阻力迅速衰減？A.100公里B.200公里C.300公里D.400公里答案：B（近地軌道通常指200-2000公里，低于200公里大氣阻力顯著）5.北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，靜止軌道衛(wèi)星（GEO）的軌道周期為：A.12小時B.24小時C.12恒星時D.23小時56分4秒答案：D（與地球自轉(zhuǎn)周期同步，實際為恒星日）6.太陽同步軌道衛(wèi)星的主要特點是：A.軌道平面繞地球自轉(zhuǎn)軸的進動角速度等于太陽視運動角速度B.始終正對太陽，太陽能帆板效率最高C.軌道傾角為0°，覆蓋赤道區(qū)域D.軌道高度與地球同步軌道相同答案：A（保證衛(wèi)星每次經(jīng)過同一緯度地面點時，太陽高度角大致相同）7.我國“天問二號”探測器計劃采樣的小行星是：A.圖塔蒂斯（4179Toutatis）B.貝努（Bennu）C.近地小行星2016HO3D.靈神星（16Psyche）答案：C（2016HO3是地球共軌小行星，探測難度較低）8.空間站長期駐留時，航天員骨鈣流失的主要原因是：A.宇宙輻射抑制成骨細胞B.微重力環(huán)境導(dǎo)致肌肉萎縮，骨骼承重減少C.太空食品鈣含量不足D.航天器屏蔽材料吸收鈣元素答案：B（微重力下骨骼無需支撐體重，破骨細胞活性高于成骨細胞）9.以下哪種推進技術(shù)屬于電推進范疇？A.固體火箭發(fā)動機B.霍爾效應(yīng)推進器C.液氧液氫發(fā)動機D.脈沖等離子體推進器答案：B（霍爾推進器利用電場加速離子產(chǎn)生推力，屬于電推進）10.月球表面“月?！钡膶嶋H成分是：A.凍結(jié)的水B.遠古火山噴發(fā)形成的玄武巖C.富含金屬的撞擊熔融物D.太陽系早期殘留的冰物質(zhì)答案：B（月海是由玄武巖填充的撞擊盆地）11.火箭發(fā)射時，一級火箭分離后落區(qū)控制技術(shù)主要通過哪種方式實現(xiàn)？A.增大發(fā)動機推力使殘骸墜入海洋B.利用柵格舵調(diào)整落區(qū)C.讓一級火箭自行飛回發(fā)射場D.通過地面雷達引導(dǎo)殘骸墜落答案：B（柵格舵可在大氣層內(nèi)控制殘骸飛行方向）12.航天器熱防護系統(tǒng)中，“燒蝕材料”的工作原理是：A.通過反射熱輻射降低溫度B.材料表面分解或熔化帶走熱量C.利用相變材料儲存熱量D.通過主動冷卻循環(huán)散熱答案：B（燒蝕材料通過自身分解、熔化或汽化消耗熱量）13.國際空間站（ISS）退役后，其接替者“天宮”空間站的設(shè)計壽命為：A.10年B.15年C.20年D.無限期（可擴展）答案：C（我國空間站設(shè)計壽命不小于10年，通過維護可延長至20年）14.以下哪項是小行星采樣返回任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)？A.高分辨率深空成像B.弱引力環(huán)境下的采樣機構(gòu)設(shè)計C.超高速再入大氣層技術(shù)D.以上都是答案：D（需同時解決成像識別、弱引力采樣和高速再入問題）15.太陽活動對航天器的主要影響不包括：A.高能粒子輻射損壞電子設(shè)備B.電離層擾動影響通信C.地球大氣密度增加導(dǎo)致軌道衰減D.改變航天器軌道根數(shù)答案：D（太陽活動不直接改變軌道根數(shù)，主要影響環(huán)境）16.我國“長征十號”運載火箭的主要任務(wù)是：A.近地軌道重型衛(wèi)星發(fā)射B.載人登月工程C.火星采樣返回D.空間站艙段發(fā)射答案：B（長征十號是載人登月火箭，地月轉(zhuǎn)移軌道運載能力約27噸）17.衛(wèi)星通信中，Ka頻段相比C頻段的優(yōu)勢是：A.抗雨衰能力更強B.可用帶寬更大C.設(shè)備體積更小D.傳輸距離更遠答案：B（Ka頻段頻率更高，可用帶寬更寬，適合高速通信）18.微重力環(huán)境下，液體在容器中呈現(xiàn)球形的原因是：A.表面張力占主導(dǎo)作用B.重力消失導(dǎo)致密度分層消失C.分子間吸引力增強D.容器壁摩擦力減小答案：A（微重力下重力影響減弱，表面張力使液體趨于最小表面積的球形）19.以下哪項是“星艦”（Starship）與“長征五號”的主要區(qū)別？A.推進劑類型B.可重復(fù)使用設(shè)計C.運載能力D.發(fā)射場位置答案：B（星艦設(shè)計為完全復(fù)用，長征五號目前部分復(fù)用）20.2025年計劃發(fā)射的“愛因斯坦探針”衛(wèi)星主要科學(xué)目標是：A.探測系外行星大氣B.觀測黑洞爆發(fā)等時域天文現(xiàn)象C.繪制宇宙暗物質(zhì)分布圖D.研究太陽耀斑爆發(fā)機制答案：B（愛因斯坦探針專注于時域天文學(xué)，捕捉快速變化的天體現(xiàn)象）二、填空題（每題2分，共30分）1.中國空間站“天宮”的核心艙名為______，其主要功能是控制、管理空間站并為航天員提供生活支持。答案：天和2.火箭的“比沖”是衡量發(fā)動機效率的關(guān)鍵參數(shù)，定義為______與推進劑重量流量的比值。答案：推力3.月球背面因無法直接與地球通信，需通過______衛(wèi)星中轉(zhuǎn)信號，我國已發(fā)射“鵲橋”和“鵲橋二號”完成該任務(wù)。答案：中繼4.航天器返回地球時，再入大氣層的“黑障”現(xiàn)象是由于______導(dǎo)致無線電信號中斷。答案：高溫等離子體屏蔽5.太陽帆的推進原理是利用______產(chǎn)生的光壓推動航天器前進，無需消耗推進劑。答案：太陽光6.我國“羲和號”衛(wèi)星是首顆太陽Hα譜線探測衛(wèi)星，其科學(xué)目標是研究______活動規(guī)律。答案：太陽（注：Hα譜線是太陽色球?qū)踊顒拥闹匾^測譜線）7.深空探測任務(wù)中，“引力彈弓”效應(yīng)通過______的引力場加速或改變航天器軌道，可大幅節(jié)省燃料。答案：行星8.空間站生命保障系統(tǒng)中，“電解制氧”技術(shù)是通過電解______產(chǎn)生氧氣，同時生成氫氣。答案：水9.衛(wèi)星的“軌道傾角”是指軌道平面與______之間的夾角，0°為赤道軌道，90°為極軌道。答案：地球赤道平面10.我國“雙曲線二號”可復(fù)用液體運載火箭采用______發(fā)動機，其成功回收驗證了商業(yè)航天的低成本發(fā)射能力。答案：液氧煤油11.月球表面晝夜溫差極大（約-180℃至120℃），主要原因是月球沒有______調(diào)節(jié)溫度。答案：大氣層（或大氣）12.天問一號任務(wù)中，“祝融號”火星車的能源系統(tǒng)主要依靠______提供電力，輔以放射性同位素?zé)犭姵?。答案：太陽能帆?3.火箭發(fā)射時，“最大動壓”（MaxQ）出現(xiàn)在______階段，此時空氣密度與速度的綜合作用對箭體結(jié)構(gòu)壓力最大。答案：跨聲速（或亞聲速轉(zhuǎn)超聲速）14.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，“三頻信號”設(shè)計的主要目的是______，提高定位精度。答案：消除電離層延遲誤差15.2024年發(fā)射的“嫦娥六號”完成了月背采樣返回任務(wù)，其帶回的樣品中可能包含______（填“月?！被颉案叩亍保﹨^(qū)域的物質(zhì)，對研究月球演化更具價值。答案：高地（月背高地保存了更古老的月殼物質(zhì)）三、判斷題（每題1分，共10分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.火箭級數(shù)越多，運載效率越高。（）答案：×（級數(shù)過多會增加結(jié)構(gòu)重量，降低效率）2.衛(wèi)星的軌道高度越高，運行速度越快。（）答案：×（根據(jù)開普勒定律，軌道越高，線速度越小）3.載人飛船返回時，降落傘是唯一的減速手段。（）答案：×（需依次通過再入大氣層減速、降落傘減速、反推發(fā)動機最終減速）4.月球上看地球會有“地相”變化，類似于地球上看到的月相。（）答案：√（地球反射太陽光，月球上觀測會有圓缺變化）5.太陽活動高峰年，航天器的輻射防護需求會降低。（）答案：×（太陽高能粒子爆發(fā)更頻繁，需加強防護）6.空間站的“艙段對接”必須在同一軌道高度進行。（）答案：√（需通過軌道機動使兩者處于相同軌道）7.小行星的軌道傾角越大，其與地球碰撞的概率越低。（）答案：√（高傾角軌道與地球公轉(zhuǎn)平面交角大，相遇機會少）8.液體火箭發(fā)動機的比沖通常高于固體火箭發(fā)動機。（）答案：√（液體推進劑能量密度更高）9.衛(wèi)星的“軌道周期”是指衛(wèi)星繞地球飛行一周的時間，與軌道高度無關(guān)。（）答案：×（軌道高度越高，周期越長）10.我國“天舟”貨運飛船不僅能運輸物資，還具備補加空間站推進劑的能力。（）答案：√（天舟系列支持推進劑在軌補加）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述近地軌道（LEO）與地球同步軌道（GEO）的主要區(qū)別。答案：近地軌道高度約200-2000公里，運行周期約90分鐘，覆蓋范圍隨軌道傾角變化，適合遙感、載人航天等任務(wù)；地球同步軌道高度約35786公里，周期23小時56分4秒，與地球自轉(zhuǎn)同步，軌道傾角0°時為靜止軌道，適合通信、氣象衛(wèi)星等需要定點覆蓋的任務(wù)。兩者在高度、周期、應(yīng)用場景上有顯著差異。2.航天器熱防護系統(tǒng)需要應(yīng)對哪些極端環(huán)境？常用的防護手段有哪些？答案：需應(yīng)對的極端環(huán)境包括：①再入大氣層時的高溫（可達數(shù)千攝氏度）；②空間環(huán)境中的冷熱交變（向陽面與背陽面溫差可達數(shù)百度）；③微流星體撞擊。常用手段：①燒蝕材料（通過自身分解帶走熱量）；②輻射冷卻（利用高發(fā)射率涂層散熱）；③多層隔熱材料（MLI，通過真空層減少熱傳導(dǎo)）；④主動冷卻（如空間站的液體循環(huán)散熱系統(tǒng)）。3.小行星采樣返回任務(wù)中，為何選擇近地小行星作為目標？需突破哪些關(guān)鍵技術(shù)？答案：選擇近地小行星的原因：距離地球近，探測成本低；軌道與地球接近，采樣返回任務(wù)周期短；部分近地小行星可能含有太陽系早期物質(zhì)，科學(xué)價值高。關(guān)鍵技術(shù)：①弱引力環(huán)境下的采樣機構(gòu)設(shè)計（需避免小行星引力過小導(dǎo)致采樣器反彈）；②高精度自主導(dǎo)航（深空環(huán)境下地面測控延遲大）；③高速再入返回（采樣艙以第二宇宙速度再入大氣層，熱防護要求極高）；④樣品密封保存（防止太空物質(zhì)污染）。4.中國空間站“天宮”的科學(xué)實驗柜相比國際空間站有哪些創(chuàng)新？答案：①模塊化設(shè)計：實驗柜采用標準接口，支持快速更換和擴展；②智能化控制：具備自主故障診斷和調(diào)整能力，減少地面干預(yù)；③多學(xué)科覆蓋：集成航天醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、微重力流體物理等多個領(lǐng)域，部分實驗柜（如空間冷原子鐘）達到國際領(lǐng)先水平；④國產(chǎn)化率高：核心部件（如高精度傳感器、輻射防護材料）實現(xiàn)自主可控；⑤支持艙外實驗：通過暴露平臺開展空間環(huán)境暴露實驗，拓展實驗范圍。5.商業(yè)航天對傳統(tǒng)航天事業(yè)的主要推動作用體現(xiàn)在哪些方面？答案：①降低成本：通過可重復(fù)使用技術(shù)（如火箭回收）、批量生產(chǎn)等模式大幅降低發(fā)射成本；②技術(shù)創(chuàng)新：民營企業(yè)在電推進、3D打印火箭部件等領(lǐng)域推動技術(shù)快速迭代；③模式創(chuàng)新：采用“快速響應(yīng)”發(fā)射、星座組網(wǎng)等新商業(yè)模式，滿足多樣化需求；④人才補充：吸引更多民間資本和技術(shù)人才進入航天領(lǐng)域，促進產(chǎn)學(xué)研結(jié)合；⑤應(yīng)用拓展：推動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、太空旅游等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，擴大航天應(yīng)用場景。五、論述題（每題15分，共30分）1.結(jié)合我國航天規(guī)劃，論述2030年前實現(xiàn)載人登月需要突破的關(guān)鍵技術(shù)。答案：我國計劃2030年前實現(xiàn)載人登月，需突破以下關(guān)鍵技術(shù)：（1）重型運載火箭技術(shù)：需研發(fā)地月轉(zhuǎn)移軌道（TLI）運載能力不低于27噸的載人火箭（如長征十號），解決大推力發(fā)動機（如220噸級液氧煤油發(fā)動機）、大直徑箭體結(jié)構(gòu)、多機并聯(lián)控制等問題。（2）載人飛船與月面著陸器設(shè)計：需開發(fā)具備月地往返能力的新一代載人飛船（返回艙需適應(yīng)高速再入），月面著陸器需解決弱引力環(huán)境下的精準軟著陸、月面起飛動力系統(tǒng)、生命保障系統(tǒng)（支持數(shù)天月面駐留）等技術(shù)。（3）月面生存與作業(yè)技術(shù)：包括月面基地初期建設(shè)（如利用月壤3D打印建筑）、輻射防護（月表無大氣，需屏蔽太陽高能粒子）、長期載人生命保障（閉環(huán)生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)水、氧氣循環(huán)）、月面巡視與采樣（高可靠性月球車及機械臂）。（4）深空測控通信：需建設(shè)更強大的深空測控網(wǎng)（如擴建喀什、佳木斯深空站），開發(fā)激光通信等高速傳輸技術(shù)，解決地月通信延遲（約2.5秒）下的實時控制問題。（5）系統(tǒng)集