2025年航空航天知識(shí)題庫(kù)及答案Q1.航空與航天的核心區(qū)別是什么？A1.航空指在地球大氣層內(nèi)的飛行活動(dòng)，依賴空氣動(dòng)力（如飛機(jī)機(jī)翼與空氣的相互作用）；航天指在大氣層外的空間飛行活動(dòng)，主要依靠火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的反作用力推進(jìn)，脫離了空氣動(dòng)力的限制。Q2.地球大氣層從下到上依次分為哪幾層？各層的主要特征是什么？A2.依次為對(duì)流層（0-12km，空氣對(duì)流顯著，天氣現(xiàn)象發(fā)生地）、平流層（12-50km，臭氧集中，氣流平穩(wěn)適合民航飛行）、中間層（50-85km，溫度隨高度降低，存在電離現(xiàn)象）、熱層（85-800km，溫度隨高度劇增，電離層主體）、散逸層（800km以上，大氣極稀薄，粒子易逃逸到太空）。Q3.第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度的具體數(shù)值及物理意義是什么？A3.第一宇宙速度約7.9km/s，是航天器繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小發(fā)射速度；第二宇宙速度約11.2km/s，是航天器脫離地球引力束縛所需的最小速度；第三宇宙速度約16.7km/s，是航天器脫離太陽(yáng)系引力束縛所需的最小速度（以地球?yàn)槠瘘c(diǎn)）。Q4.人造衛(wèi)星按用途可分為哪幾類？請(qǐng)各舉一例2025年前后在軌運(yùn)行的中國(guó)衛(wèi)星。A4.分為通信衛(wèi)星（如天通一號(hào)04星，提供移動(dòng)通信服務(wù)）、導(dǎo)航衛(wèi)星（如北斗三號(hào)GEO-3衛(wèi)星，完善全球?qū)Ш较到y(tǒng)）、遙感衛(wèi)星（如高分十二號(hào)03星，用于國(guó)土普查、環(huán)境監(jiān)測(cè)）、科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星（如愛因斯坦探針衛(wèi)星，觀測(cè)X射線暴）、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星（如可重復(fù)使用航天器試驗(yàn)衛(wèi)星，驗(yàn)證航天器回收技術(shù)）。Q5.中國(guó)空間站“天宮”的基本構(gòu)型由哪些艙段組成？各艙段的主要功能是什么？A5.由天和核心艙（空間站管理控制中心，航天員長(zhǎng)期駐留主艙段）、問天實(shí)驗(yàn)艙（生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)與生物技術(shù)研究，配置機(jī)械臂操作臺(tái)）、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙（微重力科學(xué)與航天技術(shù)試驗(yàn)，配備貨物氣閘艙）組成，三艙呈“T”字基本構(gòu)型，可支持6名航天員長(zhǎng)期駐留。Q6.神舟十七號(hào)載人飛船的主要任務(wù)是什么？與前序飛船相比有哪些技術(shù)改進(jìn)？A6.主要任務(wù)包括開展空間站平臺(tái)維護(hù)、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)（如材料科學(xué)、航天醫(yī)學(xué)）、艙外載荷安裝等；技術(shù)改進(jìn)包括優(yōu)化飛船應(yīng)急返回系統(tǒng)，提升推進(jìn)劑利用效率；升級(jí)環(huán)控生保系統(tǒng)，增強(qiáng)資源循環(huán)能力；采用新型熱控材料，適應(yīng)更復(fù)雜軌道環(huán)境。Q7.長(zhǎng)征十號(hào)運(yùn)載火箭的設(shè)計(jì)定位是什么？其近地軌道（LEO）和地月轉(zhuǎn)移軌道（TLI）的運(yùn)載能力分別是多少？A7.長(zhǎng)征十號(hào)是中國(guó)新一代載人運(yùn)載火箭，用于載人登月、近地空間站人員運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)；其LEO運(yùn)載能力約27噸（整流罩直徑5米構(gòu)型），TLI運(yùn)載能力約14噸（支持2名航天員登月）。Q8.嫦娥六號(hào)任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)是什么？其月面采樣區(qū)域?yàn)楹芜x擇月球背面南極-艾特肯盆地？A8.科學(xué)目標(biāo)包括獲取月球背面南極區(qū)域月壤樣品（計(jì)劃采樣2公斤），分析月壤成分與演化歷史；研究月背南極地質(zhì)構(gòu)造；驗(yàn)證月背采樣返回技術(shù)。選擇該區(qū)域因艾特肯盆地是太陽(yáng)系最大、最古老的撞擊盆地之一，保存了月球早期深部物質(zhì)信息，對(duì)研究月球形成與演化具有關(guān)鍵價(jià)值。Q9.天問二號(hào)任務(wù)的主要目標(biāo)是什么？將采用哪些新技術(shù)實(shí)現(xiàn)小行星采樣返回？A9.主要目標(biāo)是對(duì)近地小行星2016HO3（暫定名“圖塔蒂斯”）進(jìn)行環(huán)繞探測(cè)、采樣（計(jì)劃采集100克以上樣本）并返回地球；同時(shí)順路飛越小行星469219（“凱龍”）進(jìn)行觀測(cè)。新技術(shù)包括：輕小型化采樣機(jī)械臂（適應(yīng)小行星弱引力環(huán)境）、高精度自主導(dǎo)航系統(tǒng)（應(yīng)對(duì)深空通信延遲）、新型熱防護(hù)材料（保障再入大氣層安全）。Q10.可重復(fù)使用運(yùn)載火箭的核心技術(shù)難點(diǎn)有哪些？中國(guó)在該領(lǐng)域已取得哪些突破？A10.難點(diǎn)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)多次點(diǎn)火可靠性（需承受高溫高壓循環(huán)沖擊）、箭體熱防護(hù)系統(tǒng)（再入時(shí)表面溫度超2000℃）、精準(zhǔn)軟著陸控制（需實(shí)時(shí)調(diào)整姿態(tài)與推力）、快速檢測(cè)與維護(hù)技術(shù)（降低發(fā)射成本）。中國(guó)已突破“長(zhǎng)征八號(hào)”可回收驗(yàn)證箭的垂直回收技術(shù)，完成一子級(jí)傘降回收試驗(yàn)；“雙曲線二號(hào)”可重復(fù)使用液體火箭完成兩次入軌發(fā)射，驗(yàn)證了發(fā)動(dòng)機(jī)多次啟動(dòng)與著陸控制技術(shù)。Q11.空間碎片的主要危害是什么？國(guó)際上通用的減緩措施有哪些？A11.危害包括：高速碰撞損壞航天器（10cm碎片碰撞能量相當(dāng)于1噸TNT）、增加軌道資源占用（近地軌道可用高度被擠占）、形成“凱斯勒綜合征”（碎片碰撞產(chǎn)生更多碎片的惡性循環(huán)）。減緩措施：限制航天器在軌壽命（設(shè)計(jì)壽命到期后主動(dòng)離軌）、避免有意碰撞試驗(yàn)（如反衛(wèi)星導(dǎo)彈試驗(yàn)）、研發(fā)碎片清除技術(shù)（如激光推進(jìn)、網(wǎng)捕/機(jī)械臂捕獲）。Q12.月球基地建設(shè)需解決的關(guān)鍵問題有哪些？中國(guó)在月面生存技術(shù)上有哪些儲(chǔ)備？A12.關(guān)鍵問題：月面極端溫度（-180℃至120℃）防護(hù)、微隕石與宇宙輻射屏蔽、水/氧氣/食物等生命支持物資供應(yīng)、能源（如月晝太陽(yáng)能+月夜核能）持續(xù)供給。中國(guó)儲(chǔ)備包括：“月面微型生態(tài)圈”實(shí)驗(yàn)（搭載棉花、果蠅驗(yàn)證密閉生態(tài)系統(tǒng)）、月球基地概念艙（模擬月壤建筑材料3D打?。?、小型核反應(yīng)堆技術(shù)（2025年計(jì)劃開展月面核能電源地面驗(yàn)證）。Q13.量子通信技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是什么？中國(guó)“墨子號(hào)”衛(wèi)星已驗(yàn)證了哪些關(guān)鍵技術(shù)？A13.優(yōu)勢(shì)：量子密鑰分發(fā)不可破解（基于量子不可克隆定理），可實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離安全通信；量子糾纏傳輸支持未來星際通信?！澳犹?hào)”已驗(yàn)證：星地量子密鑰分發(fā)（地面站與衛(wèi)星間密鑰傳輸速率超1kbps）、地星量子隱形傳態(tài)（將地面光子量子態(tài)傳輸至衛(wèi)星）、千公里級(jí)量子糾纏分發(fā)（驗(yàn)證量子力學(xué)非定域性）。Q14.太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)航天器的主要影響有哪些？如何進(jìn)行有效防護(hù)？A14.影響：高能粒子輻射（損壞電子設(shè)備、危害航天員健康）、電離層擾動(dòng)（干擾衛(wèi)星通信與導(dǎo)航信號(hào)）、熱層大氣密度變化（增加低軌航天器軌道衰減速率）。防護(hù)措施：采用抗輻射電子器件（如加固型CPU）、設(shè)計(jì)屏蔽艙（用鋁/聚乙烯材料吸收粒子輻射）、建立太陽(yáng)活動(dòng)預(yù)報(bào)系統(tǒng)（提前調(diào)整航天器姿態(tài)或關(guān)閉敏感載荷）。Q15.火星探測(cè)中“氣動(dòng)捕獲”技術(shù)的原理是什么？相比傳統(tǒng)“霍曼轉(zhuǎn)移+制動(dòng)入軌”有何優(yōu)勢(shì)？A15.原理：利用火星大氣的氣動(dòng)阻力降低探測(cè)器速度，使其被火星引力捕獲進(jìn)入環(huán)繞軌道，無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)火制動(dòng)。優(yōu)勢(shì)：減少燃料消耗（可節(jié)省30%以上推進(jìn)劑）、縮短任務(wù)周期（無(wú)需多次軌道修正）、降低探測(cè)器重量（減少推進(jìn)劑攜帶量，可增加科學(xué)載荷）。Q16.空間站微重力環(huán)境的科學(xué)價(jià)值體現(xiàn)在哪些方面？中國(guó)空間站已開展的典型實(shí)驗(yàn)有哪些？A16.價(jià)值：微重力（約10??g）消除了地面重力引起的對(duì)流與沉降，可研究材料凝固、流體物理、蛋白質(zhì)結(jié)晶等過程的本質(zhì)規(guī)律。典型實(shí)驗(yàn)：“微重力條件下金屬凝固組織調(diào)控”（揭示合金材料在無(wú)重力下的生長(zhǎng)機(jī)制）、“空間高等植物培養(yǎng)”（驗(yàn)證小麥從種子到種子的全周期生長(zhǎng)）、“冷原子干涉儀”（測(cè)量微重力加速度，精度達(dá)10?12g）。Q17.運(yùn)載火箭“熱分離”與“冷分離”技術(shù)的區(qū)別是什么？各適用于哪些場(chǎng)景？A17.熱分離：上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)在助推器分離前點(diǎn)火，利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰產(chǎn)生的壓力差實(shí)現(xiàn)分離（如長(zhǎng)征五號(hào)火箭助推器分離）；冷分離：助推器先關(guān)機(jī)并依靠彈簧/反推火箭提供分離力，上面級(jí)隨后點(diǎn)火（如長(zhǎng)征二號(hào)F火箭逃逸塔分離）。熱分離適用于大推力、短時(shí)間分離場(chǎng)景（減少級(jí)間干擾）；冷分離適用于需要精確控制分離姿態(tài)的任務(wù)（避免火焰燒蝕上面級(jí)）。Q18.小行星采樣返回任務(wù)中，“觸地即走”（Touch-and-Go）采樣方式的操作流程是怎樣的？需解決哪些技術(shù)挑戰(zhàn)？A18.流程：探測(cè)器接近小行星表面→伸出采樣機(jī)械臂接觸表面（接觸時(shí)間約1-2秒）→觸發(fā)氮?dú)鈬姶担▽⒈砻嫖镔|(zhì)吹入收集器）→機(jī)械臂收回→探測(cè)器撤離。挑戰(zhàn)：小行星表面地形復(fù)雜（可能存在巖石/凹坑），需高精度避障；弱引力環(huán)境下，探測(cè)器接觸時(shí)易被反彈，需精確控制推力抵消反沖；采樣機(jī)構(gòu)需適應(yīng)不同粒度（粉塵到厘米級(jí)顆粒）的物質(zhì)收集。Q19.載人航天中“環(huán)控生保系統(tǒng)”的主要功能是什么？中國(guó)空間站采用的“再生式”系統(tǒng)相比“非再生式”有何進(jìn)步？A19.功能：維持艙內(nèi)氧氣、水、溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定，處理航天員代謝廢物（如二氧化碳、尿液）。再生式系統(tǒng)通過電解水制氧（利用太陽(yáng)能發(fā)電）、尿液/冷凝水蒸餾凈化（水回收率超95%）、二氧化碳還原（薩巴捷反應(yīng)生成水和甲烷）實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)，相比非再生式（依賴地面補(bǔ)給氧氣、水）大幅降低長(zhǎng)期駐留的物資需求（每年可減少數(shù)噸補(bǔ)給）。Q20.2025年前后全球主要航天國(guó)家/組織的深空探測(cè)計(jì)劃有哪些？A20.中國(guó)：嫦娥